Схема подключения трехфазного электродвигателя в однофазную сеть: Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть — советы электрика

Содержание

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

При эксплуатации или изготовлении того или иного оборудования нередко возникает необходимость подключения асинхронного трехфазного двигателя к обычной сети 220 В.

Сделать это вполне реально и даже не особо сложно, главное — найти выход из следующих возможных ситуаций, если нет подходящего однофазного мотора, а трехфазный лежит без дела, а также если имеется трехфазное оборудование, но в мастерской лишь однофазная сеть.

Схемы подключения к сети

Для начала имеет смысл вспомнить схему подключения трехфазного двигателя к трехфазной сети.

Схема подключения трехфазного электродвигателя на 220 В по схеме «Звезда» и «Треугольник»

Для простоты восприятия магнитный пускатель и прочие узлы коммутации не изображены. Как видно из схемы, каждая обмотка мотора питается от своей фазы. В однофазной же сети, как следует из ее названия, «фаза» всего одна. Но и ее достаточно для питания трехфазного электромотора. Взглянем на асинхронный двигатель, подключенный на 220 В.

Как подключить трехфазный электродвигатель 380 В на 220 В через конденсатор по схеме «Звезда» и «Треугольник»: схема.

Здесь одна обмотка трехфазного электромотора напрямую включена в сеть, две остальные соединены последовательно, а на точку их соединения подается напряжение через фазосдвигающий конденсатор С1. С2 является пусковым и включается кнопкой В1 с самовозвратом только в момент пуска: как только двигатель запустится, ее нужно отпустить.

Сразу возникает несколько вопросов:

  1. Насколько такая схема эффективна?
  2. Как обеспечить реверс двигателя?
  3. Какие емкости должны иметь конденсаторы?

Реверсирование двигателя

Для того чтобы заставить двигатель вращаться в другую сторону, достаточно «перевернуть» фазу, поступающую на точку соединения обмоток В и С (соединение «Треугольник») или на обмотку В (схема «Звезда»).

Схема же, позволяющая изменять направление вращения ротора простым щелчком переключателя SB2, будет выглядеть следующим образом.

Реверсирование трехфазного двигателя на 380 В, работающего в однофазной сети

Здесь следует заметить, что практически любой трехфазный двигатель — реверсный, но выбирать направление вращения мотора нужно перед его пуском.

Реверсировать электродвигатель во время его работы нельзя! Сначала нужно обесточить электродвигатель, дождаться его полной остановки, выбрать нужное направление вращение тумблером SВ1 и лишь затем подать на схему напряжение и кратковременно нажать на кнопку В1.

Емкости фазосдвигающего и пускового конденсаторов

Для подсчета емкости фазосдвигающего конденсатора нужно воспользоваться несложной формулой:

  • С1 = 2800/(I/U) — для включения по схеме «Звезда»;
  • С1 = 4800/(I/U) — для включения по схеме «Треугольник».

Здесь:

  • С1 — емкость фазосдвигающего конденсатора, мкФ;
  • I — номинальный ток одной обмотки двигателя, А;
  • U — напряжение однофазной сети, В.

Но что делать, если номинальный ток обмоток неизвестен? Его можно легко рассчитать, зная мощность мотора, которая обычно нанесена на шильдик устройства. Для расчета воспользуемся формулой:

I = P/1,73*U*n*cosф, где:

  • I — потребляемый ток, А;
  • U — напряжение сети, В;
  • n — КПД;
  • cosф — коэффициент мощности.

Символом * обозначен знак умножения.

Емкость пускового конденсатора С2 выбирается в 1,5−2 раза больше емкости фазосдвигающего.

Рассчитывая фазосдвигающий конденсатор, нужно иметь в виду, что двигатель, работающий не в полную нагрузку, при расчетной емкости конденсатора может греться. В этом случае номинал его нужно уменьшить.

Эффективность работы

К сожалению, трехфазный двигатель при питании одной фазой развить свою номинальную мощность не сможет. Почему? В обычном режиме каждая из обмоток двигателя развивает мощность в 33,3%.

При включении мотора, к примеру, «треугольником» лишь одна обмотка С работает в штатном режиме, а в точке соединения обмоток В и С при правильно подобранном конденсаторе напряжение будет в 2 раза ниже питающего, а значит, мощность этих обмоток упадет в 4 раза — т.

е.

всего 8,325% каждая. Произведем несложный подсчет и рассчитаем общую мощность:

Обратите внимание

33,3 + 8,325 + 8,325 = 49.95%.

Итак, даже теоретически трехфазный двигатель, включенный в однофазную сеть, развивает лишь половину своей паспортной мощности, а на практике эта цифра еще меньше.

Способ повысить развиваемую мотором мощность

Оказывается, повысить мощность мотора можно, и притом существенно. Для этого даже не придется усложнять конструкцию, а достаточно лишь подключить трехфазный двигатель по приведенной ниже схеме.

Асинхронный двигатель — подключение на 220 В по улучшенной схеме

Здесь уже обмотки A и B работают в номинальном режиме, и лишь обмотка C отдает четверть мощности:

33,3 + 33,3 + 8,325 = 74.92%.

Совсем неплохо, не правда ли? Единственное условие при таком включении — обмотки A и B должны быть включены противофазно (отмечено точками). Реверсирование же такой схемы производится обычным образом — переключением полярности цепи конденсатор-обмотка C.

И последнее замечание. На месте фазосдвигающего и пускового конденсатора могут работать лишь бумажные неполярные приборы, к примеру, МБГЧ, выдерживающие напряжение в полтора-два раза выше напряжения питающей сети.

Источник: https://ObInstrumentah.info/podklyuchenie-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti/

Как подключить 3 фазный электродвигатель к сети 220 вольт через конденсатор

Многие любители и профессионалы применяют в работе электрооборудование различного предназначения. И во многих случаях электрооборудование приводится в движение трехфазными двигателями. Но трехфазная сеть зачастую недоступна в гаражных боксах и индивидуальных домовладениях. И тогда на помощь приходят схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть.

Для чего нужен конденсатор

Наиболее распространены и применяются в станках трехфазные асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Их подключение к однофазной сети мы и будем рассматривать. При включении двигателя в трехфазную сеть по трем обмоткам, в разный момент времени протекает переменный ток. Этот ток создает вращающееся магнитное поле, которое начинает вращать ротор двигателя.

При подключении двигателя к однофазной сети, ток по обмоткам течет, но вращающегося магнитного поля нет, ротор не крутится. Выход из этой ситуации был найден.

Самым простым и действенным способом оказалось параллельное подключение конденсатора к одной из обмоток двигателя.

Конденсатор, импульсно получая и отдавая энергию создает смещение фазы, в обмотках двигателя получается вращающееся магнитное поле и он работает. Емкость постоянно находится под напряжением и называется рабочим конденсатором.

ВАЖНО! Правильно рассчитать и подобрать емкость рабочего конденсатора и его тип.

Как правильно подобрать конденсаторы

Теоретически предполагается осуществлять расчет необходимой емкости путем деления силы тока на напряжение и полученную величину умножить на коэффициент. Для разного типа соединений обмоток коэффициент составляет:

  • звездой – 2800;
  • треугольником – 4800.

Недостатком этого метода является то, что не всегда на электродвигателе сохранилась табличка с данными. Невозможно точно знать коэффициент мощности и мощность двигателя, а следовательно и силу тока. К тому же на силу тока могут действовать такие факторы как отклонения напряжения в сети и величина нагрузки на двигатель.

Поэтому следует применять упрощенный расчет емкости рабочих конденсаторов. Просто учесть, что на каждые 100 ватт мощности необходимо 7 микрофарад емкости.

Удобнее использовать несколько параллельно соединенных конденсаторов малой, желательно одинаковой емкости, чем один большой.

Важно

Просто суммируя емкость собранных конденсаторов, можно легко определить и подобрать оптимальное значение.

Для начала лучше процентов на десять занизить суммарную емкость.

Если двигатель легко запускается и мощности его достаточно для работы, то все подобрано правильно. Если нет – нужно еще подсоединять конденсаторы, пока двигатель не достигнет оптимальной мощности.

СПРАВКА. При подключении трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором в однофазную сеть теряется не менее трети его мощности.

Следует помнить, что много не всегда хорошо, и при превышении оптимальной емкости рабочих конденсаторов двигатель будет перегреваться. Перегрев может привести к сгоранию обмоток и выходу электродвигателя из строя.

ВАЖНО! Конденсаторы следует соединять между собой параллельно.

Желательно выбирать конденсаторы с рабочим напряжением не менее 450 вольт. Самыми распространенными являются так называемые бумажные конденсаторы, с буквой Б в наименовании. В настоящее время выпускаются и специализированные, так называемые моторные конденсаторы, например К78-98.

ВНИМАНИЕ! Желательно выбирать конденсаторы для переменного тока. Использование иных тоже возможно, но связано с усложнением схемы и возможными нежелательными последствиями.

В случае, если запуск двигателя осуществляется под нагрузкой и происходит тяжело, необходим еще и пусковой конденсатор. Он включается параллельно рабочему на непродолжительное время пуска электродвигателя. Его емкость должна быть равной или не более чем в два раза превышать емкость рабочего.

Схема подключения электродвигателя 380 на 220 вольт с конденсатором

Подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть несложно и с этим справится даже электромонтер-любитель. Если возникают затруднения, следует обратиться к друзьям или знакомым. Рядом всегда найдется грамотный электрик.

Обмотки трехфазных двигателей с рабочим напряжением 380 на 220 для работы в сети на триста восемьдесят вольт соединены по схеме звезда. Это значит, что концы обмоток соединены между собой, а начала подсоединяются в сеть.

Для возможности работы электродвигателя в однофазной сети 220 вольт необходимо для начала его обмотки переключить на схему треугольник. Т.е.

Совет

конец первой соединить с началом второй, конец второй с началом третьей и конец третьей с началом первой.

Источник: https://odinelectric.ru/equipment/kak-podklyuchit-3-faznyj-elektrodvigatel-k-seti-220-volt-cherez-kondensator

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Здравствуйте,  дорогие читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Частенько у каждого из нас возникает необходимость в гараже или на даче подключить трехфазный асинхронный двигатель, например, для наждачного или сверлильного станка, бетономешалки и т.п.

А в наличии имеется только источник однофазного напряжения.

Как быть в данной ситуации?

Все просто. Необходимо трехфазный асинхронный двигатель включить как конденсаторный по следующим классическим схемам.

Еще раз напоминаю, что это самые распространенные схемы подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Существует еще несколько способов включения, но о них в данной статье мы говорить не будем.

Как видно из схем, это осуществляется с помощью рабочего и пускового конденсаторов. Их еще называют фазосдвигающими.

Кстати, со схемой соединения звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя я Вас знакомил в прошлой статье. 

Выбор емкости конденсаторов

1. Выбор емкости рабочего конденсатора

Величина емкости рабочего конденсатора (Сраб.) рассчитывается по формуле:

Полученное значение емкости рабочего конденсатора получается в (мкФ).

Вышеприведенная формула может показаться Вам сложной, поэтому Вашему вниманию предлагаю более легкий вариант расчета емкости рабочего конденсатора для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети. Для этого Вам необходимо лишь знать мощность (кВт) асинхронного двигателя.

Если сказать еще более проще, то на каждые 100 (Вт) мощности трехфазного двигателя необходимо порядка 7 (мкФ) емкости рабочего конденсатора.

При выборе емкости рабочего конденсатора необходимо контролировать ток в фазных обмотках статора в установившемся режиме. Этот ток не должен превышать номинального значения.

2. Выбор емкости пускового конденсатора

Обратите внимание

Если же у Вас пуск электродвигателя происходит при значительной нагрузке на валу, то параллельно рабочему конденсатору необходимо включать пусковой конденсатор. Включается он только на время пуска двигателя (примерно 2-3 секунды) с помощью ключа SA до набора номинальной частоты вращения ротора, а затем отключается.

Что случится, если забыть отключить пусковые конденсаторы?

Если забыть отключить пусковые конденсаторы, то возникнет сильный перекос по токам в фазах и двигатель может перегреться.

Величина емкости пускового конденсатора выбирается в 2,5-3 раза больше емкости рабочего конденсатора.

В таком случае пусковой момент двигателя становится номинальным и двигатель запустится без проблем.

Необходимая емкость набирается с помощью параллельного и последовательного соединения конденсаторов. Об этом я напишу отдельную статью в разделе «Электротехника«. Следите за обновлениями на сайте. Подписывайтесь на новые статьи.

Трехфазные двигатели мощностью до 1 (кВт) можно включать в однофазную сеть только с рабочим конденсатором. Пусковой конденсатор можно не применять.

Выбор типа конденсаторов

Как выбрать емкость рабочих и пусковых конденсаторов Вы уже знаете. Теперь необходимо разобраться, какой тип конденсаторов можно применять в представленных схемах.

Желательно использовать один и тот же тип конденсаторов, как для рабочих, так и для пусковых конденсаторов.

Чаще всего, для подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть, применяют бумажные конденсаторы в металлическом герметичном корпусе типа МПГО, МБГП, КБП или МБГО.

Кое-что я нашел у себя в запасе.

Практически все они имеют прямоугольную форму.

На самом корпусе можно увидеть их параметры:

  • емкость (мкФ)
  • рабочее напряжение (В)

Но у бумажных конденсаторов есть один недостаток — они выпускаются слишком громоздкие и при этом имеют небольшую емкость. Поэтому при включении трехфазного двигателя небольшой мощности в однофазную сеть, батарея набранных конденсаторов получается «солидная».

Также вместо бумажных конденсаторов  можно применять и электролитические, но схема их подключения совершенно другая и содержит в себе дополнительные элементы в виде диодов и резисторов.

Применять Вам электролитические конденсаторы я Вам настоятельно не рекомендую!!!

У них есть недостаток в виде того, что при пробое диода через конденсатор пойдет переменный ток, что вызовет его нагрев и взрыв (выход его из строя).

Важно

Тем более, что в современной электронике вышли в свет новые металлизированные полипропиленовые конденсаторы переменного тока типа СВВ.

Вот например, СВВ60 в круглом корпусе.

Или СВВ61 в прямоугольном корпусе.

В основном, они выпускаются на напряжение 400-450 (В). Вот на них то и стоит обратить внимание — очень хорошо себя зарекомендовали. Нареканий к ним нет. Кстати, такой же конденсатор у меня стоит на сверлильном станке в мастерской.

Выбор напряжения конденсаторов

Также при выборе конденсаторов для трехфазного двигателя в однофазной сети важно правильно учитывать их рабочее напряжение.

Если выбрать конденсатор с большим запасом по напряжению, то это будет не целесообразно и приведет к дополнительным затратам и увеличению габаритных размеров нашей установки.

Если же выбрать конденсатор с рабочим напряжением меньше, чем напряжение сети, то это приведет к преждевременному выходу из строя конденсаторов (даже возможен взрыв).

Принято выбирать рабочее напряжение конденсаторов  для схем, указанных в данной статье, равное 1,15 напряжению сети, а еще лучше не менее 300 (В).

Вроде бы все ясно и понятно. Но не стоит забывать, что при использовании бумажных конденсаторов в сети переменного напряжения следует разделить их рабочее напряжение примерно в 1,5-2 раза.

Например, если на бумажном конденсаторе указано напряжение 180 (В), то его рабочее напряжение при переменном токе следует принять 90-120 (В).

Пример подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Чтобы закрепить теорию на практике, рассмотрим пример выбора конденсаторов для подключения трехфазного двигателя АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт) в однофазную сеть. Кстати я уже описывал устройство этого двигателя в предыдущих статьях. Прочитать про него можете здесь.

Цель нашего эксперимента — запустить этот двигатель от однофазной сети 220 (В).

Данные двигателя АОЛ 22-4:

Т.к. мощность этого двигателя небольшая (до 1 кВт), то для его запуска в однофазной сети достаточно будет применить только рабочий конденсатор.

Определим емкость рабочего конденсатора:

Исходя из формул, принимаем среднее значение емкости рабочего конденсатора равной 25 (мкФ).

Совет

Для эксперимента я буду использовать емкость 10 (мкФ). Заодно и посмотрим, можно ли использовать емкость чуть ниже расчетной.

Далее идем в кладовку и ищем подходящие конденсаторы. Нашлись конденсаторы типа МБГО.

Теперь нам необходимо, применив навыки электротехники , собрать из этих конденсаторов необходимую нам емкость.

Емкость одного конденсатора составляет 10 (мкФ).

При параллельном соединении 2 конденсаторов мы получим емкость, равную 20 (мкФ). Но рабочее напряжение у них составляет всего 160 (В). Поэтому для увеличения рабочего напряжения до 320 (В), эти 2 конденсатора соединим последовательно с 2 такими же конденсаторами, соединенных параллельно. Общая их емкость получится 10 (мкФ). Вот как это получилось.

Подключаем полученную батарею рабочих конденсаторов согласно схемы, представленной в начале данной статьи и пробуем запустить трехфазный двигатель в однофазной сети.

Дальнейшие итоги нашего эксперимента смотрите на видео.

Эксперимент завершился УДАЧНО!!!

И вообще мне показалось, что запуск двигателя от однофазной сети с помощью конденсаторов произошел легче и быстрее, чем от трехфазной сети…Выслушаю и Ваше мнение по этому поводу!!!

При включении трехфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть его полезная мощность не превысит 70-80% номинальной мощности, а частота вращения ротора  практически равна номинальной.

Примечание 1: если у Вас двигатель 380/220 (В), то подключать его в сеть 220 (В) необходимо только треугольником.

Примечание 2: если на бирке указана только схема звезды с напряжением 380 (В), то подключить такой двигатель в однофазную сеть 220 (В) получится только при одном условии. Нужно «распотрошить» общую точку звезды и вывести в клеммник 6 концов. Общая точка чаще всего находится в лобовой части двигателя.

Я думаю Вам будет интересно продолжение этой статьи о том, как осуществить реверс трехфазного двигателя, подключенного к однофазной сети.

Обратите внимание

P.S. Задавайте вопросы по данной теме в комментариях, я с удовольствием отвечу Вам. А также подписывайтесь на новые статьи. Дальше будет интереснее.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Источник: http://zametkielectrika.ru/podklyuchenie-trexfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti/

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети без потери мощности

Как известно, при включении трёхфазного асинхронного двигателя в однофазную сеть, по распространенным конденсаторным схемам: “треугольник”, или “звезда”, мощность двигателя используется только наполовину (в зависимости от применяемого двигателя).

Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой.

В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности.

В различных любительских электромеханических станках и приспособлениях чаще всего используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

К сожалению, трехфазная сеть в быту — явление крайне редкое, поэтому для их питания от обычной электрической сети любители применяют фазосдвигающий конденсатор, что не позволяет в полном объеме реализовать мощность и пусковые характеристики двигателя.

Существующие же тринисторные “фазосдвигающие” устройства еще в большей степени снижают мощность на валу двигателей.

Вариант схемы устройства запуска трехфазного электродвигателя без потери мощности приведен на рис. 1.

Обмотки двигателя 220/380 В соединены треугольником, а конденсатор С1 включен, как обычно, параллельно одной из них. Конденсатору “помогает” дроссель L1, включенный параллельно другой обмотке. При определенном соотношении емкости конденсатора С1, индуктивности дросселя L1 и мощности нагрузки можно получить сдвиг фаз между напряжениями на трех ветвях нагрузки, равный точно 120°.

На рис. 2 приведена векторная диаграмма напряжений для устройства, представленного на рис. 1, при чисто активной нагрузке R в каждой ветви. Линейный ток Iл в векторном виде равен разности токов Iз и Ia, а по абсолютному значению соответствует величине Iф√3, где Iф=I1=I2=I3=Uл/R — фазный ток нагрузки, Uл=U1=U2=U3=220 В — линейное напряжение сети.

Важно

К конденсатору С1 приложено напряжение Uc1=U2, ток через него равен Ic1 и по фазе опережает напряжение на 90°.

Аналогично к дросселю L1 приложено напряжение UL1=U3, ток через него IL1 отстает от напряжения на 90°.

При равенстве абсолютных величин токов Ic1 и IL1 их векторная разность при правильном выборе емкости и индуктивности может быть равной Iл.

Сдвиг фаз между токами Ic1 и IL1 составляет 60°, поэтому треугольник из векторов Iл, Iс1 и IL1 — равносторонний, а их абсолютная величина составляет Iс1=IL1=Iл=Iф√3. В свою очередь, фазный ток нагрузки Iф=Р/ЗUL, где Р — суммарная мощность нагрузки.

Иными словами, если емкость конденсатора С1 и индуктивность дросселя L1 выбрать такими, чтобы при поступлении на них напряжения 220 В ток через них был бы равен Ic1=IL1=P/(√3⋅Uл)=P/380, показанная на рис. 1 цепь L1C1 обеспечит на нагрузке трехфазное напряжение с точным соблюдением сдвига фаз.

Таблица 1

P, Вт IC1=IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0.26 3.8 2.66
200 0.53 7.6 1.33
300 0.79 11.4 0.89
400 1.05 15.2 0.67
500 1.32 19.0 0.53
600 1.58 22.9 0.44
700 1.84 26.7 0.38
800 2.11 30.5 0.33
900 2. 37 34.3 0.30
1000 2.63 38.1 0.27
1100 2.89 41.9 0.24
1200 3.16 45.7 0.22
1300 3.42 49.5 0.20
1400 3.68 53.3 0.19
1500 3.95 57.1 0.18

В табл. 1 приведены значения тока Ic1=IL1.

емкости конденсатора С1 и индуктивности дросселя L1 для различных величин полной мощности чисто активной нагрузки.

Реальная нагрузка в виде электродвигателя имеет значительную индуктивную составляющую. В результате линейный ток отстает по фазе от тока активной нагрузки на некоторый угол ф порядка 20…40°.

На шильдиках электродвигателей обычно указывают не угол, а его косинус — широко известный cosφ, равный отношению активной составляющей линейного тока к его полному значению.

Совет

Индуктивную составляющую тока, протекающего через нагрузку устройства, показанного на рис. 1, можно представить в виде токов, проходящих через некоторые катушки индуктивности Lн, подключенные параллельно активным сопротивлениям нагрузки (рис. 3,а), или, что эквивалентно, параллельно С1, L1 и сетевым проводам.

Из рис. 3,б видно, что поскольку ток через индуктивность противофазен току через емкость, катушки индуктивности LH уменьшают ток через емкостную ветвь фазосдвигающей цепи и увеличивают через индуктивную. Поэтому для сохранения фазы напряжения на выходе фазосдвигающей цепи ток через конденсатор С1 необходимо увеличить и через катушку уменьшить

Векторная диаграмма для нагрузки с индуктивной составляющей усложняется. Ее фрагмент, позволяющий произвести необходимые расчеты, приведен на рис. 4.

Полный линейный ток Iл разложен здесь на две составляющие: активную Iлcosφ и реактивную Iлsinφ.

В результате решения системы уравнений для определения необходимых значений токов через конденсатор С1 и катушку L1:

IC1sin30° + IL1sin30° = Iлcosφ, IC1cos30° – IL1cos30° = Iлsinφ,

получаем следующие значения этих токов:

IC1 = 2/√3⋅Iлsin(φ+60°), IL1 = 2/√3⋅Iлcos(φ+30°).

При чисто активной нагрузке (φ=0) формулы дают ранее полученный результат Ic1=IL1=Iл.

На рис. 5 приведены зависимости отношений токов Ic1 и IL1 к Iл от cosφ, рассчитанные по этим формулам Для (cosφ = √3/2 = 0,87) ток конденсатора С1 максимален и равен 2/√3Iл = 1.15Iл, а ток дросселя L1 вдвое меньше.

Этими же соотношениями с хорошей степенью точности можно пользоваться для типовых значений cosφ, равных 0,85…0,9.

Таблица 2

P, Вт IC1, A IL1, A C1, мкФ L1, Гн
100 0.35 0.18 5.1 3.99
200 0.70 0.35 10.2 2.00
300 1. 05 0.53 15.2 1.33
400 1.40 0.70 20.3 1.00
500 1.75 0.88 25.4 0.80
600 2.11 1.05 30.5 0.67
700 2.46 1.23 35.6 0.57
800 2.81 1.40 40.6 0.50
900 3.16 1.58 45.7 0.44
1000 3.51 1.75 50.8 0.40
1100 3.86 1.93 55.9 0.36
1200 4.21 2.11 61.0 0.33
1300 4.56 2.28 66.0 0.31
1400 4.91 2.46 71.1 0.29
1500 5.26 2.63 76.2 0.27

В табл.

2 приведены значения токов IC1, IL1, протекающих через конденсатор С1 и дроссель L1 при различных величинах полной мощности нагрузки, имеющей указанное выше значение cosφ = √3/2.

Для такой фазосдвигающей цепи используют конденсаторы МБГО, МБГП, МБГТ, К42-4 на рабочее напряжение не менее 600 В или МБГЧ, К42-19 на напряжение не менее 250 В.

Дроссель проще всего изготовить из трансформатора питания стержневой конструкции от старого лампового телевизора. Ток холостого хода первичной обмотки такого трансформатора при напряжении 220 В обычно не превышает 100 мА и имеет нелинейную зависимость от приложенного напряжения.

Обратите внимание

Если же в магнитопровод ввести зазор порядка 0,2…1 мм, ток существенно возрастет, а зависимость его от напряжения станет линейной.

Сетевые обмотки трансформаторов ТС могут быть соединены так, что номинальное напряжение на них составит 220 В (перемычка между выводами 2 и 2′), 237 В (перемычка между выводами 2 и 3′) или 254 В (перемычка между выводами 3 и 3′). Сетевое напряжение чаще всего подают на выводы 1 и 1′. В зависимости от вида соединения меняются индуктивность и ток обмотки.

В табл. 3 приведены значения тока в первичной обмотке трансформатора ТС-200-2 при подаче на нее напряжения 220 В при различных зазорах в магнитопроводе и разном включении секций обмоток.

Сопоставление данных табл. 3 и 2 позволяет сделать вывод, что указанный трансформатор можно установить в фазосдвигающую цепь двигателя с мощностью примерно от 300 до 800 Вт и, подбирая зазор и схему включения обмоток, получить необходимую величину тока.

Индуктивность изменяется также в зависимости от синфазного или противофазного соединения сетевой и низковольтных (например, накальных) обмоток трансформатора.

Максимальный ток может несколько превышать номинальный ток в рабочем режиме. В этом случае для облегчения теплового режима целесообразно снять с трансформатора все вторичные обмотки, часть низковольтных обмоток можно использовать для питания цепей автоматики устройства, в котором работает электродвигатель.

Таблица 3

Зазор в магнитопроводе, мм Ток в сетевой обмотке, A, при соединении выводов на напряжение, В 220 237 254
0.2 0.63 0.54 0.46
0.5 1.26 1.06 0.93
1 2.05 1.75

В табл. 4 приведены номинальные величины токов первичных обмоток трансформаторов различных телевизоров и ориентировочные значения мощности двигателя, с которыми их целесообразно использовать фазосдвигающую LC-цепь следует рассчитывать для максимально возможной нагрузки электродвигателя.

Таблица 4

Трансформатор Номинальный ток, A Мощность двигателя, Вт
ТС-360М 1.8 600…1500
ТС-330К-1 1.6 500…1350
СТ-320 1.6 500…1350
СТ-310 1.5 470…1250
ТСА-270-1, ТСА-270-2,ТСА-270-3 1. 25 400…1250
ТС-250, ТС-250-1, ТС-250-2, ТС-250-2М,ТС-250-2П 1.1 350…900
ТС-200К 1 330…850
ТС-200-2 0.95 300…800
ТС-180, ТС-180-2, ТС-180-4,ТС-180-2В 0.87 275…700

При меньшей нагрузке необходимый сдвиг фаз уже не будет выдерживаться, но пусковые характеристики по сравнению с использованием одного конденсатора улучшатся.

Экспериментальная проверка проводилась как с чисто активной нагрузкой, так и с электродвигателем.

Функции активной нагрузки выполняли по две параллельно соединенных лампы накаливания мощностью 60 и 75 Вт, включенные в каждую нагрузочную цепь устройства (см рис.

Важно

1), что соответствовало общей мощности 400 Вт В соответствии с табл.

1 емкость конденсатора С1 составляла 15 мкф Зазор в магнитопроводе трансформатора ТС-200-2 (0,5 мм) и схема соединения обмоток (на 237 В) были выбраны из соображений обеспечения необходимого тока 1,05 А.

Измеренные на нагрузочных цепях напряжения U1, U2, U3 отличались друг от друга на 2…3 В, что подтверждало высокую симметрию трехфазного напряжения.

Эксперименты проводились также с трехфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором АОЛ22-43Ф мощностью 400 Вт. Он работал с конденсатором С1 емкостью 20 мкф (кстати, такой же, как и при работе двигателя только с одним фазосдвигающим конденсатором) и с трансформатором, зазор и соединение обмоток которого выбраны из условия получения тока 0,7 А.

В результате удалось быстро запустить двигатель без пускового конденсатора и заметно увеличить крутящий момент, ощущаемый при торможении шкива на валу двигателя.

К сожалению, провести более объективную проверку затруднительно, поскольку в любительских условиях практически невозможно обеспечить нормированную механическую нагрузку на двигатель.

Следует помнить, что фазосдвигающая цепь — это последовательный колебательный контур, настроенный на частоту 50 Гц (для варианта чисто активной нагрузки), и без нагрузки подключать к сети эту цепь нельзя.

Источник: http://electro-shema.ru/energetika/podklyuchenie-trexfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti-bez-poteri-moshhnosti.html

Как подключить 3ех фазного двигатель к однофазной сети

Бывают ситуации, когда нужно подключить электроприбор не так, как записано в его паспорте.

К примеру, часто требуется подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, что, хотя и снижает его мощность, иногда бывает вполне оправданным.

Существуют основные схемы включения таких электродвигателей, которые широко и успешно применяются на практике. Также есть и некоторые нюансы, помогающие решать неожиданные трудности, связанные с отсутствием тех или иных материалов.

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Работа такого двигателя в однофазной сети
  • Расчет конденсаторов
  • Модели конденсаторов
  • Данные двигателя

Работа такого двигателя в однофазной сети

Для правильного понимания поставленной задачи нужно четко представлять, по какому принципу работают трехфазные электродвигатели.

Имея три обмотки, смещенные на 120°, они находятся в идеальных условиях: магнитное поле равномерно вращается по окружности, создавая движущую силу без каких-либо рывков и пульсаций.

После подачи в схему напряжения, появляется пусковой момент, и ротор начинает раскручиваться до рабочих оборотов.

Работа трехфазного двигателя

Трехфазный ток можно представить как три однофазные схемы, также смещенные друг относительно друга на 120°. Понятно, почему двигатель будет работать без рывков: при повороте ротора на каждую треть, он «подхватывается» следующей фазой, которая «провожает» его еще на треть оборота. И как результат получается полный оборот.

Но вот возникла необходимость включения такого аппарата на одной фазе. Если просто взять, и на любые две обмотки подать такое напряжение, то ничего не произойдет.

В одной из катушек статора будет пульсирующее магнитное поле, никак не влияющее ни на что больше. Пускового момента нет, крутящего тоже – двигатель будет только нагреваться. Но теперь, зная принцип работы таких машин, несложно понять, что нужно.

Необходимо задействовать все три обмотки, при этом должно быть смещение по фазам.

Совет

Подключение такого типа двигателя к однофазной сети производится по самой распространенной схеме – с пусковым конденсатором. Такой метод позволяет задействовать все три обмотки, а также создать необходимый сдвиг по фазам.

Обмотки электродвигателя можно включить по двум основным схемам: звезда и треугольник. В зависимости от этого различается и подключение конденсатора.

Можно было бы обойтись и одним конденсатором, но чаще всего электродвигатели имеют какую-то нагрузку, а значит, чтобы их запустить, нужна будет дополнительная емкость. Поэтому в цепь нужно кратковременно включить дополнительный емкостной элемент – пусковой конденсатор.

Расчет конденсаторов

Понятно, что к цепи запуска нельзя подключать первый попавшийся конденсатор. Если емкость будет больше чем нужно, электродвигатель будет греться, если меньше – не будет устойчиво работать. Существуют специальные расчеты для нахождения нужных значений.

Пример расчетов для конденсатора

I – фазный ток статора. Его лучше всего измерить клещами, либо, если нет такой возможности, можно взять значения, указанные на шильде – бирке на станине двигателя.

Емкость пускового конденсатора берется из расчета 2–3 Сраб.

Источник: http://ElectricVDele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/podklyuchenie-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti.html

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети: схемы соединения обмоток и конденсаторы, емкость, реверс

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной цепи может потребоваться просто потому, что другого нет под рукой, или нужно сэкономить, или просто захотелось смастерить что-то своими руками из старых запасов.

Тем более асинхронники (это практически все 3-фазные электромоторы, могущие встретиться на жизненном пути Самоделкина) имеют одно очень важное конструкционное преимущество: у них нет электрических щёток — лишней расходной детали.

380в — это напряжение между фазами в трёхфазной цепи (линейное), а 220в — напряжение между фазой и нулём (фазное) в той же самой цепи.

В обычной однофазной цепи: дома, на даче или в гараже есть только два провода — ноль и фаза; сейчас в новых постройках появился защитный ноль (заземление) — провод жёлто-зелёного цвета, он подходит к «рогам» розетки, его в расчёт не принимаем, о заземлении разговор совсем другой.

Возникает вопрос о том, где взять недостающие фазы.

Применение фазорасщепителя или инвертора (устройство, преобразующее однофазный электрический ток в трёхфазный) рассматривать не будем, не стоит принимать во внимание и индукционный с помощью катушек индуктивности способ сдвига фаз. Пойдём другим путём, ёмкостным — подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор. Этот метод является самым простым и оптимальным, легким в реализации.

То, что имеется сам трёхфазный электродвигатель, ясно по умолчанию, нужно только определить схему подключения его обмоток и как подключить двигатель 380 на 220.

Для этого надо вскрыть клеммную коробку электродвигателя и если в ней только три клеммы, стало быть, обмотки статора соединены звездой и для переделки на треугольник, а когда на шильдике движка указано рабочее напряжение 380 В, то это нужно, придётся открывать заднюю крышку мотора, искать выводы обмоток, переключать их. Тут рекомендуется позвать опытного электрика.

В коробке шесть клемм, расположенных двумя рядами — по три штуки в каждом. Рассмотрим возможные варианты

  1. Три клеммы ОДНОГО ряда соединены между собой — звезда.
  2. МЕЖДУРЯДНОЕ соединение клемм попарно — треугольник.

Какую схему соединения обмоток выбрать

Читаем информацию о рабочем напряжении на табличке:

  • 380В — только треугольник.
  • 380В/220В — треугольник или звезда.
  • 220/127 — только звезда. Очень редкий вариант.

Нужно иметь в виду, что при соединении треугольником на обмотку попадает напряжение в 1,7 раза больше, чем при соединении звездой, а значит и реализуемая мощность будет выше, но звезда обеспечивает плавный пуск.

Подбираем конденсатор

В цепи переменного тока — а это как раз наш случай — не стоит пользоваться полярными, имеющими плюсовой и минусовой контакты (анод и катод) конденсаторами.

Но при необходимости эту проблему обойти можно путём использования диодного моста или двух полярных конденсаторов, объединённых в один соединением одноимённых контактов, но тут опять лучше позвать опытного электрика.

Существует формула потребной ёмкости рабочего конденсатора, но рассчитав по ней, равно потребуется проверять работу устройства на практике. Если есть какие-то конденсаторы лучше сразу перейти к методу вдумчивого подбора, но именно вдумчивого, а не совсем бездумного. Конденсаторы должны быть неполярными, обладать одинаковым рабочим напряжением никак не менее 300 В, но лучше 400 В и выше.

  • Рабочее напряжение конденсаторов должно быть ОДИНАКОВЫМ, иначе тот, где оно меньше, выйдет из строя.

Начните со значения 30 микрофарад (μF) на 1 киловатт паспортной мощности мотора при соединении обмоток статора звездой, при треугольнике можно пробовать с 50−70 μF.

Электродвигатель на холостом ходу (без нагрузки) должен запуститься и набрать обороты не особо нагреваясь, продолжительная работа на холостом ходу нежелательна, двигатель может сгореть.

Если холостой запуск происходит нормально, без перегрева и запаха гари, то рабочий конденсатор подобран, на нём и будет работать, подключайте нагрузку и продолжайте испытания уже в рабочем состоянии.

Обратите внимание

А если подключение электродвигателя 380 В на 220 В через конденсатор происходит сразу под серьёзной нагрузкой? Тут потребуется стартовый конденсатор, его ёмкость нужно начинать подбирать со значений в полтора раза больше, чем рабочий.

Пример: рабочий 60 μF, тогда стартовый первоначально ставим на 90 μFи, если нормального запуска нет, то добавляем ёмкость пусковой цепи конденсаторов (примерная ёмкость пусковой цепи составляет до трёх рабочей, в нашем примере до 180 μF). После выхода на рабочие обороты пусковые конденсаторы выключаются, остаётся только рабочий.

Цепи рабочего и пускового конденсаторов параллельны, в каждую можно поставить отдельный выключатель.

В бытовой сети не нужно использовать устройства мощностью более 3 квт — сработает защита или сгорит проводка.

Подсчет итоговой ёмкости

При параллельном соединении конденсаторов их ёмкости складываются, а вот при последовательном — наоборот, суммарная ёмкость будет меньше, тут равна сумма обратных значений.

Когда два одинаковых конденсатора соединяются параллельно суммарная ёмкость удваивается, а если последовательно, то уменьшается в два раза. То есть сумма ёмкости двух конденсаторов по 100 микрофарад может быть и 200 μF, и 50 μF.

Всё зависит от типа их соединения между собой.

Другой пример: суммарная ёмкость конденсаторов 60 μF и 90 μF при параллельном соединении будет 150 μF, при последовательном — 36 μF. Это можно творчески использовать при подборе из того, что есть, или при покупке подешевле.

Реверс

Для изменения направления вращения ротора нужно переключить ёмкостную цепь на другой провод или клемму коробки электродвигателя. На одну клемму подаётся фаза, на другую ноль, включение конденсаторной группы производим к третьей. Теперь при подключении второго провода конденсатора к фазе мотор крутится в одну сторону, к нулю — в другую.

Этого достаточно, чтобы разобраться в том как подключить трёхфазный двигатель на 220, но если всё получилось и вроде работает правильно крутит, не греется, не горит окончательно убедиться в правильности собранной схемы поможет нехитрая и в этом случае необязательная проверка. Во время работы с постоянной, одинаковой нагрузкой с помощью токоизмерительных клещей померьте токи в фазном, нулевом и конденсаторном проводах. В идеале они должны быть равны между собою, если и есть небольшие различия (процентов 30), то это не идеал, но всё-таки хорошо.

А исправляется различие токов просто — путём изменения ёмкости рабочего конденсатора. Нужно не делать резких движений и не сжечь обмотку, установив слишком большую ёмкость рабочего конденсатора.

Источник: https://tokar.guru/stanki-i-oborudovanie/dvigateli/shema-podklyucheniya-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoy-seti.html

Подключение трехфазного двигателя к сети

За счет простой конструкции и легкости обслуживания асинхронные электрические двигатели находят широкое применение практически в любой сфере от промышленных предприятий до бытовой техники. Из-за особенности рабочего принципа они по-разному подключаются к трехфазным и однофазным электросетям.

Содержание:

Принцип работы

Асинхронный трехфазный электродвигатель представляет собой конструкцию из двух основных компонентов: статора – большого неподвижного элемента, служащего одновременно и корпусом двигателя, и ротора – подвижной детали, передающей механическую энергию на вал. Читайте более подробно о принципе работы асинхронного двигателя в отдельной статье. Очень рекомендуем сделать это, т.к. информация там может быть полезна в работе!

Коротко, статор представляет собой корпус, внутри которого находится сердечник или магнитопровод.

Внешне он похож на беличье колесо и собирается из электротехнической стали, изолированный с помощью нанесения специального лака.

Такая конструкция снижает количество вихревых токов, появляющихся при воздействии с круговым магнитным полем двигателя. В пазах сердечника располагаются три обмотки, на которые подается питание.

Ротор представляет собой шихтованный сердечник и вал. Стальные листы, используемые в роторном сердечнике, не обрабатываются лаком-изолятором. Обмотка ротора – короткозамкнутая.

https://www.youtube.com/watch?v=ukl8nctMpTI

Рассмотрим принцип действия этой конструкции. После подачи энергии на асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором на фиксированных обмотках статора создается магнитное поле.

При подключении к сети с синусоидальным переменным током, характер поля будет изменяться с изменением показателей сети.

Поскольку обмотки статора смещены относительно друг друга не только в пространстве, но и во времени, возникают три магнитных потока со смещением, в результате взаимодействия которых возникает вращающееся результирующее поле, проводящее ротор в движение.

Важно

Несмотря на то, что фактически ротор неподвижен, вращение магнитных полей на обмотках статора создает относительно вращение, что и приводит его в движение.

Результирующее поле, «собранное» потоками обмоток, в процессе вращения наводит электродвижущую силу в проводники ротора.

Согласно правилу Ленца, основное поле буквально пытается догнать поток на обмотках с целью сокращения относительной скорости.

Асинхронные двигателя относятся к электрическим машинам и, следовательно, могут использоваться не только в качестве моторов, но и как генераторы. Для этого необходимо, чтобы вращение ротора осуществлялось через некий внешний источник энергии, например, через другой двигатель или воздушную турбину.

При наблюдении остаточного магнетизма на роторе, то в обмотках статора также будет генерироваться переменный поток, что приведет к получению напряжения на них за счет принципа индукции.

Такие генераторы называют индукционными, они находят в бытовой и хозяйственной сфере для обеспечения бесперебойной работы непостоянных сетей переменного тока.

Подключение к однофазной сети через конденсатор

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети невозможно в чистом виде, без изменения схемы питания. Дело в том, что для создания вращающегося магнитного потока необходимо наличие как минимум двух обмоток со сдвигом по фазе, за счет которого и создает относительное движение статора.

Если мотор подключить к бытовой однофазной сети напрямую, подав питание на одну из обмоток статора, он не будет работать. Это связано с тем, что одна работающая фаза создает пульсирующее поле, которое может обеспечивать движение вращающегося ротора, но не способно запустить его.

Для решения этой проблемы в двигателе размещается дополнительная обмотка под углом в 90˚ относительно основной, в цепь которой последовательно включен фазосмещающий элемент.

В этом качестве могут выступать резисторы, индукционные катушки и другие устройства, однако лучшую эффективность показало применение конденсаторов.

Совет

Дополнительная обмотка, создаваемая с помощью конденсаторов, чаще всего выступает в роли пускателя двигателя, поэтому её называют пусковой. По достижении определенной температуры и скорости вращения вала срабатывает переключатель, размыкающий цепь. После этого работа двигателя обеспечивает взаимодействием между ротором и пульсирующим полем рабочей обмотки, как уже было описано выше.

Для обеспечения максимальной эффективности работы необходимо использование конденсаторов, чья ёмкость подходит под сетевые показатели. Кроме того, нередко в таких двигателях используется магнитный пускатель или реле тока для автоматического управления рабочим процессом. В видео ниже, будет и про магнитный пускатель.

Функциональные особенности подключения асинхронного двигателя с одним конденсатором отличаются хорошими пусковыми характеристиками, но сравнительно небольшой мощностью.

Поскольку частота бытовой сети с напряжением 220 В составляет 50 Гц, такие моторы не могут вращаться со скоростью более 3000 об/мин.

Это сокращает сферу их использования до бытовых приборов: пылесосов, холодильников, триммеров, блендеров и т.д.

Очень настоятельно рекомендуем посмотреть два видео ролика в этом разделе (одно сверху, другое снизу), т.к. наглядное пособие, может быть крайне полезным.

Подключение без конденсатора

Для подключения асинхронного двигателя в однофазную сеть без использования конденсаторов существуют две популярные схемы. Для обеспечения работы двигателя берутся синисторы с разнополярными импульсами управления и симметричный динистор.

Первая схема предназначена для электродвигателей с величиной номинального вращения от 1500 об/мин. В качестве фазосмещающего элемента выступает специальная цепочка. Схема соединения обмоток статора – треугольник.

Необходимо создать сдвинутое напряжение на конденсаторе путем изменения сопротивления. После того, как напряжение конденсатора достигнет нужного уровня, динистор переключится и включит заряженный конденсатор в схему запуска.

Обратите внимание

Вторая схема подходит для электродвигателей с большим пусковым сопротивлением или номинальной скоростью вращения от 3000 об/мин.

Очевидно, в данной ситуации необходимо создать сильный пусковой момент. Именно по этой причине в машинах этого типа для подключения статорных обмоток используется треугольник.

Вместо фазосдвигающих конденсаторов в этой схеме применяются электронные ключи. Первый из них последовательно включается в цепь рабочей фазы, а второй – параллельно. В результате этой хитрости создается опережающий сдвиг тока.

Однако данный способ эффективен только для двигателей 120˚ электрическим смещением.

Трехфазный электромотор можно подключить с помощью тиристорного ключа. Это, пожалуй, самый простой и эффективный способ подключения асинхронного двигателя в однофазную сеть без конденсаторов.

Принцип его действия таков: ключ остается закрытым во время максимального сопротивления. Благодаря этому создается наибольший фазовый сдвиг и, соответственно, пусковой момент.

По мере ускорения вала сопротивление снижается до оптимального уровня, сохраняющего сдвиг по фазе в пределах значения, обеспечивающего работу двигателя.

При наличии тиристорного ключа можно и вовсе отказаться от конденсаторов – он демонстрирует лучшие рабочие и пусковые характеристики даже для двигателей мощностью более 2 кВт.

Реверс электродвигателя в однофазной сети

При подключении асинхронного двигателя в сеть с однофазным током управлять реверсом (обратным вращением) ротора можно с помощью третьей обмотки. Для этого необходим тумблер или аналогичный двухпозиционный переключатель.

Сначала с ним через конденсатор соединяется третья обмотка. Два контакта тумблера подключаются к двум другим обмоткам. Такая простая схема позволит управлять направлением вращения, переводя переключатель в нужное положение.

Подключение к трехфазной сети двигателя с короткозамкнутым ротором

Самыми эффективными и часто используемыми способами подключения асинхронного двигателя к трехфазной сети являются так называемые звезда и треугольник.

В конструкции двигателя с короткозамкнутым ротором есть всего шесть контактов обмоток – по три на каждой. Для того чтобы подключить асинхронный двигатель звездой необходимо соединить концы обмоток в одном месте, подобно лучам звезды.

Примечательно, что в такой схеме напряжение у начал обмоток составляет 380 В, а на участке цепи, пролегающем между их соединением и местом подключения фаз – 220 В.

Важно

Возможность включения двигателя данным методом указывается на его бирке символом Y.

Главное достоинство этой схемы в том, что она предотвращает возникновение перегрузок по току на электродвигателе при условии использования четырехполюсного автомата. Машина запускает плавно, без рывков. Недостаток схемы в том, что пониженное напряжение на каждой из обмоток не дает двигателю развивать максимальную мощность.

Если электродвигатель с короткозамкнутым ротором был подключен по схеме звезда, это можно заметить по общей перемычке на концах обмоток.

Асинхронный двигатель, звезда в сборе

Для обеспечения предельной рабочей мощности трехфазного электродвигателя его подключают к сети треугольником. В этой схеме обмотки статора соединяются друг с другом по принципу конец-начало.

При питании от трехфазной сети нет необходимости в соединении с рабочим нулем. Напряжение на участках цепи между выводами будет равняться 380 В. На табличке двигателя, подходящего для подключения треугольников, изображается символ ∆.

Иногда производитель даже указывает номинальную мощность при использовании той или иной схемы.

схема подключения «треугольник»

Главный недостаток треугольника – пусковые токи слишком большой величины, которые иногда перегружают проводку и выводят её из строя. В качестве оптимального решения изредка создают комбинированную схему, в которой запуск и набор скорости происходит при «звезде», а затем обмотки переключают на «треугольник».

Подключение с фазным ротором

Асинхронные электродвигатели с фазным ротором имеют высокие пусковые и регулировочные характеристики, благодаря чему применяются в высокомощных машинах и приборах малой мощности. Конструктивно этот асинхронный двигатель отличается от обычного трехфазного тем, что на роторе есть своя трехфазная обмотка со сдвинутыми катушками.

Для подключения электродвигателей с фазным ротором применяются описанные выше схемы звезда и треугольник (для 380 В и 220 В сетей соответственно). Стоит заметить, что для того или иного двигателя может быть использована только одна схема, указанная в паспорте. Пренебрежение этим требованием может привести к сгоранию мотора.

Соединение обмоток в клеммной коробке производится так же, как на схемах из предыдущего способа. Изменение рабочих характеристик так же закономерно: треугольник выдает практически в полтора раза большую мощность, а звезда, в свою очередь, мягче функционирует и управляется.

Совет

В отличие от моделей с короткозамкнутым ротором, асинхронный двигатель с трехфазным ротором имеет более сложную конструкцию, но это позволяет получать улучшенные пусковые характеристики и обеспечивать плавную регулировку вращения. Используются такие машины в оборудовании, требуемом регулировки частоты вращения и запускаемом под нагрузкой, к примеру, в крановых механизмах.

Это может быть интересно:

Источник: http://TokIdet.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/podkljuchenie-trehfaznogo-dvigatelja.html

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

Процедура подключения однофазного асинхронного электромотора к электросети предельно просто. Перед домашним мастером стоит выбор из следующих способов подсоединения:

  • Подключение по схеме с 4 выводами. Каждая из катушек электромотора имеет 2 контакта. У рабочей обмотки показатель сопротивления самый низкий, как правило он составляет 10-17 ом. У пусковой обмотки сопротивление большее значение, как правило 20-30 Ом.
  • Схема с 3 выводами. Обмотки катушек соединяются последовательно, то есть, как и в вышеописанном варианте, обмоток по-прежнему 2, но один из токопроводов каждой из них соединен с кабелем другой.
Теория

Для начала вращения вала должны быть соблюдены следующие условия:

Полюса катушек должны быть смещены между собой на 90 градусов. Это оптимальное расположение для старта вращения нагруженного вала. Однако после старта и увеличения частоты вращения такое взаимное положение катушек оказывает отрицательное влияние на технических параметрах электродвигателя.
Полюса взаимно смещены как во времени, так и в пространстве. Каждый из циклов переменного тока, которое протекает в одной из обмоток, отстает от цикла переменного напряжения, который одновременно протекает в другой.

Знакомый с электротехникой домашний мастер найдет в этих условиях противоречие. Как это реализовать технически, если электромотор подключен к однофазной сети?

Если подходить с технической стороны электромеханики, возникшее противоречие легко устранимо, а кажущаяся несовместимость требований обусловлена лишь словоизлиянием. На самом деле, говорилось о 2 фазах, которые были получены от одного источника электрического тока.

Старт вращения всегда было «ахиллесовой пятой» однофазных асинхронных электродвигателей. Теория нам говорит, что равные по модулю и противоположно направленные магнитные потоки, возникающие на полюсах с различным зарядом, должны взаимно уравновешиваться. Поэтому, не взирая на возбужденное состояние катушек, старта вращения не произойдет.

Однако практика противоречит теоретическим выкладкам. Каждому электромонтеру хорошо известна ситуация, когда при подаче напряжения на рабочую обмотку, электродвигатель начинал работу без какого-либо постороннего вмешательства.

Для чего необходим рабочий конденсатор

При работе электромотора без нагрузки, не имеет значения, включена ли какая-либо емкость в электрическую цепь рабочей обмотки. Однако при появлении нагрузки на валу ситуация изменяется. Включение рабочего конденсатора позволяет уменьшить влияние принудительной задержки смещения магнитного поля, что дает возможность повысить КПД электромотора.

При самостоятельном подключении электромотора к электросети, как правило, на его КПД мало обращают внимания из-за различных показателей максимально фиксированной нагрузки, минимальных затратах на возросшее потребление электротока и относительно непродолжительной работы механизма.

Если вы внимательно прочли начало статьи, то понимаете, почему для временного изменения положения фаз тока (напряжения), единовременно протекающего в 2 обмотках электромотора используется конденсатор, а не иной фазосдвигающий узел, к примеру, катушка индуктивности.

Электродвигатели, в большинстве случаев, стартуют с той или иной нагрузкой. В таких случаях, при начале вращения форма магнитного поля, которое создается катушками искажается и приобретает форму овала. Это уменьшает пусковой момент. Для ликвидации ухудшения параметров электромотора лучше использовать конденсатор.

Для определения емкости конденсатора необходимо подставить в формулу технические параметры электромотора, в том числе и весьма специфические, к примеру, коэффициент трансформации каждой из статорных обмоток.

В среднем, емкость конденсатора равна 4 мкФ на 100 Вт электродвигателя, а емкость пускового конденсатора равна 2 – 3 емкостям рабочего. Для рабочего и пускового конденсаторов показатели номинального напряжения равны 350 – 600 В.

Вы можете столкнуться с ситуацией, когда на информационной табличке, расположенной на корпусе электромотора, нанесен недостаточный объем информации. Вместе с тем, некоторые производители указывают в табличке и параметры требуемого для работы электродвигателя конденсатора.

Подсоединение однофазного асинхронного электромотора к электросети

Особенность подключения заключается в соблюдении двух условий: после подсоединения электромотора к электрическому источнику питания, напряжение на рабочие обмотки должно подаваться непрерывно, а подача напряжения на пусковую катушку должно осуществляться лишь в течение короткого периода (до 10 секунд) и через фазосдвигающий конденсатор.

Для того, чтобы этого добиться, не нужно сооружать сложную электроцепь. Вам достаточно двух переключателей, у одного из которых если 2 фиксированных положения тумблера (для рабочего переключателя) и один переключатель без фиксированного положения тумблера (для запуска электромотора).

Однако можно избежать включения в электроцепь нескольких переключателей, если воспользоваться специально предназначенными коммутирующими устройствами.

В конструкции таких механизмах, к примеру, ПНВС-10, нет чего-то «хитрого», за исключением одной особенности. При активации клавиши «Пуск» происходит замыкание всех трех пар контактов. После возвращения кнопки в исходное положение, средняя пара контактов размыкается, а две крайних – остаются замкнутыми. Активация клавиши «Стоп» размыкает все контакты.

Теперь осталось подключить пусковую катушку к крайним контактам электросети, а также к средней и боковой клемме клавиши.

Простота и элегантность подключения однофазного асинхронного электромотора свидетельствует о его продуманности и надежности.

Подключения трехфазного двигателя к однофазной сети

Для подключения трехфазного двигателя к однофазной сети нам понадобится фазосдвигающий конденсатор. На схеме будем обозначать его Ср – рабочая емкость.

Для нормального запуска двигателя нужен конденсатор с одной емкостью, а при выходе двигателя на рабочие обороты другая емкость. Такой дополнительный конденсатор будем называть пусковым, на схеме обозначается как Сп. Также следует знать, что пусковая емкость как правило в 1,5 раза больше рабочей. При работе двигателя на холостом ходу через конденсатор протекает ток на 20-40% больше номинального, по этому рабочая емкость должна быть меньше пусковой.

Схема включения трехфазного двигателя с реверсом

Ниже представлена схема включения трехфазного двигателя в сеть 220В с реверсом. При нажатии на переключатель В1 направление вращения будет меняться

Расчет рабочей емкости для запуска двигателя

При схеме включения двигателя «Звезда»

Ср=2800 I/U

При схеме включения двигателя «Треугольник»

Ср=4800 I/U

Также для данной схему включения существует упрощенная формула

C = 70*Pдв

где Pдв — номинальная мощность электродвигателя в кВт. То есть на каждые 100 Вт мощности двигателя нужен гасящий конденсатор примерно на 7 мкФ.

При расчетах получаем значение емкости в микрофарадах.

Если ток потребления двигателем нам не известен, то нужно воспользоваться данными с таблички расположенной на двигателе. Там должна быть указана его мощность в ватах, его КПД, коэффициент мощности и рабочее напряжение. Далее предлагаю воспользоваться формулой.

I=P/(1.73Uη cos⁡φ )

Где — коэффициент мощности

Выбор элементов

Конденсаторы нужны обязательно бумажные типа МБГО, МБГП или полипропиленовые  типа СВВ. Их рабочее напряжение должно быть в 1,5-2 раза больше сетевого напряжения.

Если не удается найти конденсатор нужной нам емкости можно составить конденсатор из нескольких. Для этого нам потребуются конденсаторы емкость которых в сумме составляет нужное нам значение.

Напомню что при параллельном включении конденсатора их емкость складывается.

А при последовательном их  емкость рассчитывается по формуле.

Если конденсатора всего два то Собщ=(С1*С2)/(С1+С2)

Если конденсаторов более двух то 1/Собщ=1/С1+1/С2+....+1/Сn
Эксплуатация асинхронного двигателя в сети 220В.

При остановке двигателя или сильного замедления в результате перегрузки следует подключить пусковой конденсатор до набора оборотов.

Также следует учитывать, что мощность трехфазного двигателя при подключении в сеть с одной фазой может падать до 50%.

Схемы Подключения Электродвигателей 220 380

Первая группа делится на следующие виды: Коллекторные. Сюда добавляются диоды и резисторы, что усложняет схему.


Пример подбора конденсаторов по емкости Вводные данные: Схема подключения — треугольник. Ещё один момент по пусковым конденсаторам.

Чтобы подключить мотор и сделать схему работоспособной, требуется три пускателя.
Определение начала и конца обмоток трехфазного электродвигателя (простой способ)

Обычно в этом случае я предлагаю такой выход — сделать рабочие конденсаторы из четырёх одинаковых конденсаторов с переключателем или набором переключателей что будет доступнее.

Существуют электродвигатели трехфазные на в. Гораздо чаще электродвигатели пускают с пультов с кнопками без фиксации.

Номинальное напряжение 3хВ — вам меньше повезло, так как двигатель может плохо запускать или вообще не запускаться если подключать его в сеть В, но стоит попробовать, возможно работать будет!

Главным образом это потому, что схема очень сложная, и на мощных предприятиях просто нет смысла организовывать такое трудоемкое соединение. Использование магнитного пускателя Для того, чтобы иметь возможность обеспечить в одной схеме непрерывную работу, пуск, остановку, реверсный режим и защиту обмоток двигателя и самой цепи, придется использовать коммутационное устройство — магнитный пускатель.

Выбираем конденсаторы Существует формула, по которой емкость можно рассчитать. Двигатели с 6 проводами позволяют переключать обмотки для разных питающих напряжений.

Как подключить электродвигатель на 220 вольт.

Сообщить об опечатке

Принципиальную разницу между этими двумя типами двигателей постоянного тока можно проследить на следующей иллюстрации: Отличия коллекторного двигателя от бесколлекторного Кроме отсутствия ЩКУ, во втором варианте обмотки располагаются на полюсах статора, а постоянные магниты — на роторе. Чтобы не обращаться к длинным формулам и мучить свой мозг, есть простой способ расчета конденсатора для двигателя на в. Кстати на советских пускателях и контакторах были совмещенные блок-контакты, то есть один из них был замкнутым, а второй разомкнутым, в большинстве современных контакторов нужно устанавливать сверху приставку блок-контактов, в которой есть пары дополнительных контактов как раз для этих целей. В первом случае двигатели делят на синхронные частоты вращения полей статора, ротора равны и асинхронные частота вращения ротора меньше.

Но если Ваш электродвигатель производит большую мощность, то нужно в схему ввести еще пусковой конденсатор.

Самый распространенный способ, как запустить двигатель: это фазосдвигающий конденсатор.

Как видно, напряжение в распределяется на две последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение.

Но данная ситуация — палка о двух концах.

Что касается емкости пускового конденсатора, то он должен быть в 2,,0 раза больше, чем у рабочего.

Классификация этих машин более разветвленная, учитывающая частоты вращения магнитного поля статора и ротора, а также фазную структуру тока.
Подключение однофазного электродвигателя ПРОМЭЛЕКТРО 220 вольт

Рекомендуем: Составление смет на электромонтажные работы пособие

Выбираем конденсаторы

В данном случае процесс сопровождается трансформацией кинетической энергии в электрическую.

Нужно два контакта конденсатора подключить к нулю и третьему выходу электродвигателя. В распред.

Чтобы не обращаться к длинным формулам и мучить свой мозг, есть простой способ расчета конденсатора для двигателя на в. По сути, получается так, что емкость рабочего конденсатора в размере 7 мкФ должно хватить на 0,1 кВт мощности двигателя.

Как подключить электродвигатель с на Именно он обеспечивает пуск устройства в первый момент времени после подачи однофазного тока. Однако, для двигателей существует специальная серия конденсаторов Starter, предназначенная именно для работы, как пусковые. Это делается для того, чтобы проверить направление вращения устройства.

Поэтому связка из нескольких изделий — достаточно большая, что неудобно во всех отношениях. Расположение магнитов или статора на корпусе ДПТ радиальное, кольцевое, тангенциальное , позволяет разделить его на отдельные подвиды; На электромагнитах. Оба элемента в схему вставляются параллельно. Главным и действенным способом подключения без потери мощности является использование частотника.

Что такое звезда и треугольник у электродвигателя


Ёмкость пускового кондера должна превышать рабочую в Главную функцию берут на себя рабочие конденсаторы.

Если двигатель на одно напряжение, то вывода будет три, а остальные выводы расключены и находятся внутри двигателя. То есть начало первой обмотки над концом третьей, начало второй концом первой и начало третьей над концом второй. Главное, чтобы, как уже говорилось выше, рабочее напряжение их не было меньше в. Чтобы подключить ЭД на В с помощью конденсаторов, действуйте следующим образом: Соедините емкости между собой как упоминалось выше, соединение должно быть параллельным. С конденсатором дополнительная упрощенная — для схемы треугольник.

Именно за счёт этого и появляется возможность использовать для одного двигателя сразу два напряжения. Фото — схема подключения звезда треугольник К первому пускателю, который обозначен К1, с одной стороны подключается электрический ток, а к другому присоединяется обмотка статора. То есть начало первой обмотки над концом третьей, начало второй концом первой и начало третьей над концом второй.
Как подключить двигатель 380 на 220 через конденсаторы — How to connect the motor 380 220

Как еще можно подключить электродвигатель

Подключая их в схему, производится запуск движка, который должен работать корректно.

Двигатели постоянного тока ДПТ Принцип действия подобных электромашин базируется на Законе Фарадея для магнитной индукции.

Так как в процессе пуска, тем более под нагрузкой, величина тока сильно возрастает, то и емкость пускового конденсатора должна быть раза в три больше конденсатора рабочего. Создается магнитное поле, взаимодействующее с роторной обмоткой и заставляющее его вращаться. Это контактор, дополненный вспомогательными механизмами, например, тепловым реле.

В неё выведены провода от обмоток и закреплены на клеммниках. Также учтите, что подключение электродвигателя мощностью от 3 кВт и более к обычной проводке запрещено, ведь это может привести к отключению автоматов или перегоранию пробок. Поэтому стоит продумать ситуацию, для чего можно просто снизить емкость установленного блока конденсаторов.

Конечно, это самое простое решение, но в тоже время Вы сразу получите резкое снижение мощности электродвигателя. Здесь есть два варианта: Номинальное напряжение 3хВ — вам повезло, и используйте приведенные выше схемы.

Использовать конденсаторы для постоянного напряжения в сетях с переменным, крайне не рекомендуется по причине того, что конденсаторы взрываются. При этом емкость пускового прибора будет находиться в диапазоне мкФ. Проще говоря, такой ток в двигателе будет только тогда, когда он будет полностью нагружен. Тип конденсаторов Какие же конденсаторы используются при подключении электродвигателя на вольт? Как видно, напряжение в распределяется на две последовательно соединенные обмотки, где каждая рассчитана на такое напряжение.

При таком раскладе электродвигатели подключаются правильно по схеме звезда или треугольник. Статор имеет специальные пазы углубления , в которые и укладывается обмотка, распределенная таким образом, чтобы угловое расстояние составляло градусов. Когда требуется отключить питание, включается К1. Этого достаточно для запуска электродвигателя; Рабочий, или номинальный; Перегрузочный.

Необходимо посмотреть на бирке двигателя, на какое напряжение рассчитаны его обмотки, есть возможность соединения обмоток звездой и треугольником. При таком раскладе электродвигатели подключаются правильно по схеме звезда или треугольник. Из электродвигателя торчат три провода.
Как быстро и просто подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть DuMA8819

Схемы Подключения Однофазных Электродвигателей Через Конденсатор

Благодаря индуктивности появляется электродвижущая сила и сдвиг магнитных потоков по фазе и времени. Обмотки электромотора Укладка обмоток в статоре однофазного электродвигателя Конструкция любого однофазного электродвигателя предполагает использование как минимум трех катушек.


Существуют модели, в которых пусковая обмотка работает не только при запуске, а и все остальное время. И по паре проводов выходит со статора и якоря ротора.

Именно в этом причина популярности двигателя среди населения.
Как просто подключить трехфазный двигатель треугольником и звездой в сеть 220, через конденсатор.

Крутящий момент создается за счет применения дополнительных пусковых обмоток. Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать.

В этом случае движок гудит, ротор остается на месте. Величина конденсатора обычно указывается на табличке-шильдике двигателя и зависит от его конструктивного исполнения.

Она говорит о том, что двигатель можно подключить только через звезду. Рыженков Поделитесь этой статьей с друзьями: Вступайте в наши группы в социальных сетях:.

Пусковая и рабочие обмотки однофазных двигателей отличаются и по сечению провода и по количеству витков. Это и будет, один из сетевых проводов.

Что еще нужно для подключения? Коллекторная однофазная модель имеет в своей конструкции обмотку возбуждения и две щетки.

Подбор рабочего конденсатора для электродвигателя.

Расчет емкости конденсатора мотора

Обмотка с меньшим сечением и есть пусковая. Такие устройства имеют коэффициент мощности больший, чем у выше описанных короткозамкнутых приборов, развивают по сравнению с ними больший вращающий момент. Это можно сделать самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькуляторами. Схема с рабочим конденсатором не предусматривает отключение дополнительной обмотки после запуска и разгона двигателя.

От однофазной сети трехфазные устройства работают с помощью емкостных или индуктивно-емкостных цепей, сдвигающих фазу.

Конденсаторы Наши читатели рекомендуют! Как подключить электродвигатель стиральной машины В современных стиральных машинах могут стоять либо коллекторные или трехфазные двигатели.

Каждая из перечисленных схем подключения подходит для использования при эксплуатации асинхронных однофазных электродвигателей в.

Функции переключателя при этом может выполнять специально предусмотренное реле.

Аксиальный паз делит каждый из них на две несимметричные половины, на меньшей из которых располагается короткозамкнутый виток.

Если для подключения асинхронного двигателя будет использована не трехфазная сеть, а бытовая однофазная то есть запитать через одну обмотку , он не заработает.
Соединение конденсаторов (часть 1)

Подключение однофазного электродвигателя: использование магнитного пускателя

Но есть другой путь — подключение однофазного электродвигателя как генератора для получения трехфазного напряжения.

В качестве кратковременного переключателя ставят кнопки с группой контактов или реле. По схеме, изображенной на рисунке 2, соединения исполнялись без нейтрали.

Функция центробежного выключателя состоит в отключении пусковой фазы, когда ротор набирает номинальную скорость. Помните, что при подключении коллекторного электрического двигателя без блока электроники, он будет работать только на максимальных оборотах, а при запуске будет сильный рывок, большой пусковой ток, искрение на коллекторе.

В конденсаторных однофазных двигателях конденсаторная обмотка работает все время. Следовательно, раз он подключается к сети , все конденсаторы, задействованные в схеме, должны быть не менее чем на В. Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время.

К примеру, для изготовления наждака или самодельного сверлильного аппарата. Использовать необходимо только конденсаторы, которые идут в комплекте поставки. Как рассчитать емкость Емкость конденсатора, который устанавливается в схему подключения трехфазного электродвигателя, подсоединяемого к сети напряжением в В, зависит от самой схемы. Важно помнить: трехфазные электродвигатели обладают более высокой эффективностью, чем однофазные на В.


Магнитное поле основной обмотки поддерживает вращение длительное время. Решение — установка 3-х полюсного переключателя. Данная процедура реализуется простым изменением порядка включения пусковой обмотки при ее соединении с рабочей обмоткой. Это связано с тем, что при включении в сеть только рабочей обмотки С1-С2 у однофазного конденсаторного двигателя возникнет пульсирующее магнитное поле, а не вращающееся, то есть он не запустится. С каждым из сетевых проводов необходимо подключить дроссели для исключения помех.

В магнитопроводе однофазных двигателей находится двухфазная обмотка, состоящая из основной и пусковой обмотки. Контроль показателей пускового тока в таких двигателях осуществляется частотным преобразователем. Это и будет, один из сетевых проводов. Наиболее удобным является магнитный пускатель с управлением от в переменного тока. Все емкости, которые включаются в схему, должны быть однотипными.

Если после этого двигатель окажется горячим, то: Возможно, подшипники загрязнились, зажались или просто износились. Идея применения пускового конденсатора состоит в его включении в цепь лишь в момент запуска мотора. Станках для обработки сырья и т.
Подключение конденсатора. Как подключить конденсатор к электродвигателю. Схема.

Подключение однофазного двигателя через конденсатор — 3 схемы

Что при этом получается?

Если же нагрев достаточно ощутимый, то нужно искать его причины. При значительном превышении емкости начнется сильный нагрев.

Нужно, чтобы номинальное напряжение конденсатора было равно или больше расчетного. Это оптимальное решение для достижения средних рабочих характеристик. После она выключается специальным устройством — центробежным выключателем или пускозащитным реле в холодильниках.

Во-вторых, и самое главное — автор на практике убедился, что даже предельно точный расчет не является гарантией корректной работы движка. Одна из обмоток подключается непосредственно к сети, а вторая — с использованием конденсатора. В геометрическом измерении обмотки в статоре размещаются друг напротив друга. Вот так, шаг за шагом, мы разобрали как подключить трехфазный асинхронный электродвигатель в однофазную сеть и что для этого необходимо рассчитать и знать.

См. также: Прокладка кабелей в земле нормы

Асинхронный или коллекторный: как отличить

Две из них являются элементов конструкции статора,включены параллельно. Магнитный пускатель по величине максимального протекающего через него тока относится к одной из семи нормированных групп. По сути, пусковой работает всего секунды. Как правило, сопротивления обмоток будет составлять не более нескольких десятков Ом.

К примеру, от условий эксплуатации самого двигателя, от схемы подключения, от конденсаторов, а, точнее, от их емкости. Для этого схемой предусматривается наличие специальной кнопки, предназначенной для размыкания контактов после выхода ротора на заданный уровень скорости. Еще один пример, когда замеры могут показывать 10 ом, 10 ом, 20 ом.

Когда нужно быстро раскрутить двигатель, используется схема с пусковым конденсатором. Здесь разницы нет, какой у вас будет рабочая, а какая пусковая обмотка. У однофазных асинхронных двигателей переменного тока с рабочим конденсатором вспомогательная обмотка включена постоянно через конденсатор. Но в любом случае потери будут составлять от 30 до 50 процентов.

Самые распространенные двигатели такого типа можно разделить на две группы: однофазные двигатели с пусковой обмоткой и двигатели с рабочим конденсатором. Она на втором рисунке.
Подключить трехфазный двигатель в однофазную сеть. Пусковой и рабочий конденсаторы.

Подключение трёхфазного двигателя к однофазной сети: схемы, инструкции и советы

Собираемся рассмотреть, как производится подключение трехфазного двигателя к однофазной сети, дать рекомендации по управлению агрегатом. Чаще люди хотят варьировать скорость вращения или направление. Как это сделать? Описывали размыто ранее, как подключить трехфазный двигатель на 230 вольт, теперь озаботимся деталями.

Стандартная схема включения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Процесс подключения трехфазного двигателя к напряжению 230 вольт прост. Обычно ветка несет синусоиду, разница составляет 120 градусов. Формируется фазовый сдвиг, равномерный, обеспечивает плавность вращения электромагнитного поля статора. Действующее значение каждой волны составляет 230 вольт. Это позволит подключить трехфазный двигатель к домашней розетке. Фокус цирковой: получить три синусоиды, используя одну. Сдвиг фаз равен 120 градусов.

На практике означенное сделать можно, заручившись помощью специальных приборов фазовращателей. Не тех, что используются высокочастотными трактами волноводов, а специальных фильтров, сформированных пассивными, реже активными элементами. Любители заморочкам предпочитают применение заправского конденсатора. Если обмотки двигателя соединить треугольником, сформировав единое кольцо, получим сдвиги фаз 45 и 90 градусов, хватает худо-бедно для неуверенной работы вала:

Схема подключения трехфазного двигателя коммутацией обмоток треугольником

  1. На одну обмотку подается фаза розетки. Провода цепляют разницу потенциалов.
  2. Вторая обмотка запитывается конденсатором. Формируется сдвиг фаз 90 градусов относительно первой.
  3. На третьей за счет приложенных напряжений образуется слабо похожее на синусоиду колебание со сдвигом еще на 90 градусов.

Итого, третья обмотка отстоит от первой по фазе на 180 градусов. Показывает практика, расклада хватает нормально работать. Разумеется, двигатель иногда «залипает», сильно греется, мощность падает, хромает КПД. Пользователи мирятся, когда подключение асинхронного двигателя к трехфазной сети исключено.

Из чисто технических нюансов добавим: схема правильной раскладки проводов приводится на корпусе прибора. Чаще украшает внутреннюю сторону кожуха, скрывающего колодку, либо вычерчена неподалеку на шильдике. Руководствуясь схемой, поймем, как подключить электродвигатель с 6 проводами (по паре на каждую обмотку). Когда сеть трёхфазная (часто называют 380 вольт), обмотки соединяются звездой. Образуется одна общая катушкам точка, куда стыкуется нейтраль (условный схемный электрический нуль). На прочие концы подаются фазы. Получается три – по числу обмоток.

Как обращаться с треугольником для подключения трехфазного двигателя на 230 вольт, понятно. Дополнительно приводим рисунок, изображающий:

  • Схему электрического соединения обмоток.
  • Рабочий конденсатор, служащий цели создания правильного распределения фаз.
  • Пусковой конденсатор, облегчающий раскрутку вала на начальных оборотах. В последующем отключается от схемы кнопкой, разряжается шунтирующим резистором (для безопасности и пребывания в готовности к новому циклу пуска).

Подключение трехфазного двигателя 230 вольт треугольником

Картинка показывает: обмотка А находится под напряжением 230 вольт. На С подается со сдвигом фаз 90 градусов. Благодаря разности потенциалов, концы обмотки В формируют напряжение, сдвинутое на 90 градусов. Очертания далеки привычной школьным физикам синусоиде. Опущены в целях упрощения пусковой конденсатор, шунтирующий резистор. Считаем, расположение очевидно из сказанного выше. Подобная методика худо-бедно позволит добиться от двигателя нормальной работы. Клавишей пусковой конденсатор замыкается, осуществляя пуск, отключается от фазы, разряжается шунтом.

Пришло время сказать: емкость, обозначенная чертежом 100 мкФ, практически выбирается, учитывая:

  1. Частоты вращения вала.
  2. Мощность двигателя.
  3. Нагрузки, ложащиеся на ротор.

Подбирать нужно конденсатор экспериментальным путем. Согласно нашему рисунку, напряжение обмоток В и С будет одинаковым. Напоминаем: тестер показывает действующее значение. Фазы напряжения будут различны, форма сигнала обмотки В несинусоидальная. Действующее значение показывает: в плечи отдается одинаковая мощность. Обеспечивается боле менее стабильная работа установки. Мотор меньше греется, оптимизируется КПД двигателя. Каждая обмотка сформирована индуктивным сопротивлением, которое также накладывает отпечаток на сдвиг фаз между напряжением и током. Вот почему важно подобрать правильное значение емкости. Можно добиться идеальных условий работы двигателя.

Заставить двигатель крутиться в обратном направлении

Три фазы напряжения 380 вольт

При подключении на три фазы смена направления вращения вала обеспечивается правильной коммутацией сигнала. Применяются специальные контакторы (три штуки). 1 на каждую фазу. В нашем случае коммутации подлежит всего одна цепь. Причем (руководствуясь утверждениями гуру) достаточно обменять местами любые два провода. Будь то питание, место стыковки конденсатора. Проверим правило прежде выдачи напутствия читателям. Результаты демонстрирует второй рисунок, схематично приводящий эпюры, показывающие распределение фаз указанного случая.

Изготавливая эпюры, предполагали: обмотка С соединена последовательно конденсатору, дающему напряжению положительный прирост фазы. Согласно векторной диаграмме, для сохранения баланса на обмотке С должен быть отрицательный знак относительно основного напряжения. С другой стороны конденсатор, катушка В соединены параллельно. Одна ветвь обеспечивают напряжению положительный прирост (конденсатор), другая – току. Сродни параллельному колебательному контуру, токи ветвей текут практически в противоположную сторону. Учитывая сказанное, приняли закон изменения синусоиды противофазно относительно обмотки С.

Эпюры показывают: максимумы, согласно схеме, обходят обмотки против часовой стрелки. Прошлым обзором показывали аналогичным контекстом: вращение идет иным направлением. Получается, действительно при смене полярности питания вал вращается в противоположную сторону. Не будем рисовать распределение магнитных полей, считаем излишним повторяться.

Точнее подобные вещи позволят просчитывать специальные компьютерные программы. Объяснение дали на пальцах. Получилось, что практики правы: поменяв полярность питания, направление движения вала обратим противоположно. Наверняка аналогичное утверждение годится случаю включения конденсатора ветвью другой обмотки. Жаждущим подробных графиков рекомендуем изучать специализированные программные пакеты наподобие бесплатной Electronics Workbench. В приложении проставите угодное число контрольных точек, отследите законы изменения токов, напряжений. Любителям поиздеваться над своим мозгом будет возможность просмотра спектра сигналов.

Потрудитесь правильно задать индуктивности обмоток. Разумеется, влияние вносит нагрузка, препятствующая запуску. Учесть потери подобными программами сложно. Практики рекомендуют избегать заострять внимание указанной точилкой, подбирать номиналы конденсаторов (эмпирическим) опытным путем. Таким образом, точная схема подключения трехфазного двигателя определена конструкцией, предполагаемым целевым назначением. Допустим, токарный станок будет отличаться от хлеборушки развивающимися нагрузками.

Пусковой конденсатор трехфазного двигателя

Чаще подключение трехфазного двигателя к однофазной сети нужно вести с участием пускового конденсатора. Особенно аспект касается мощных моделей, моторов под значительной нагрузкой на старте. В этом случае увеличивается собственное реактивное сопротивление, которое придется компенсировать при помощи емкостей. Проще подобрать опять же экспериментально. Нужно собрать стенд, на котором имеется возможность «на горячую» включать, исключать из цепи отдельные емкости.

Избегайте помогать двигателю запуститься рукой, как демонстрируют “бывалые” мастера. Просто найдите значение батареи, при котором вал бодро вращается, по мере раскрутки начинайте исключать из цепи конденсаторы один за другим. Пока останется такой набор, ниже которого двигатель не вращается. Отобранные элементы образуют пусковую емкость. А правильность своего выбора нужно контролировать при помощи тестера: напряжение в плечах обмоток со сдвинутой фазой (в нашем случае С и В) должно быть одинаковым. Это значит, что отдается примерно равная мощность.

Трехфазный двигатель с пусковым конденсатором

Что касается оценок и прикидок, емкость батарей растет с увеличением мощности, оборотов. А  если говорить о нагрузке, большое влияние оказывает на старте. Когда вал раскрутится, в большинстве случаев малые препятствия преодолеваются за счёт инерции. Чем массивнее вал, тем выше шанс, что двигатель не «заметит» возникшего затруднения.

Обратите внимание, что подключение асинхронного двигателя обычно ведется через защитный автомат. Устройство, которое остановит вращение при превышении током некоторого значения. Это не только уберегает пробки местной сети от выгорания, но и спасет обмотки двигателя при заклинивании вала. В этом случае ток резко повысится, и работа устройства прекратится. Небесполезен автомат защиты и при подборе нужного номинала емкости. Очевидцы утверждают, что если подключение 3-фазного двигателя в однофазную сеть ведется через слишком слабые конденсаторы, то нагрузка резко возрастает. В случае наличия мощного мотора это очень важно, потому что даже в нормальном режиме потребление превышает номинальное в 3-4 раза.

И пара слов о том, как оценить заранее пусковой ток. Допустим, нужно подключить асинхронный двигатель на 230 мощностью 4 кВт. Но это для трех фаз. В случае штатной проводки ток по каждой из них течет отдельно. У нас же все это будет складываться. Поэтому смело делим мощность на напряжение сети и получаем 18 А. Понятно, что без нагрузки подобный ток вряд ли будет расходоваться, но для стабильной работы двигателя на полную катушку нужен защитный автомат потрясающей мощности. Что касается простого тестового запуска, то вполне сгодится устройство ампер на 16. И даже есть шанс, что старт пройдет без эксцессов.

Надеемся, читатели теперь знают, как подключить трехфазный двигатель в домашнюю сеть на 230 вольт. Осталось к этому добавить, что возможности стандартной квартиры не превышают с точки зрения отдачи мощности потребителю значения порядка 5 кВт. Это значит, описанный выше двигатель дома попросту включать опасно. Обратите внимание, что даже болгарки редко бывают мощнее 2 кВт. При этом двигатель оптимизирован для работы в однофазной сети 220 вольт. Проще говоря, слишком мощные устройства не только вызовут моргание света, но скорее всего, спровоцируют возникновение других нештатных ситуаций. В лучшем случае выбьет пробки, в худшем – случится возгорание проводки.

На этом говорим “до свидания” и хотим заметить: знание теории иной раз полезно практикам. Особенно если дело касается мощной техники, способной причинить немалый вред.

Реверс_трехфазного_двигателя_в_однофазной_сети_схема

Проблема подключения трехфазного двигателя к однофазной сети возникает достаточно часто, потому имеет смысл рассмотреть этот вопрос. Оказывается запустить такой двигатель от обычной розетки совсем несложно — достаточно лишь дополнить схему фазосдвигающим конденсатором:

На рисунках выше показано подключение трехфазных двигателей с обмотками, соединенными звездой и треугольником.

Правда в этой схеме есть один существенный недостаток: для получения максимального КПД емкость фазосдвигающего конденсатора (Сраб.) должна меняться в зависимости от числа оборотов якоря мотора. Простейший выход из этой ситуации — использование дополнительного конденсатора (Спуск.):

Он подключается только на время пуска двигателя, после чего сразу же отключается вручную.
Какой емкости конденсаторы нужно использовать? Расчет достаточно прост. Для схемы «Звезда» формула будет выглядеть так:

Где Сраб. в микрофарадах, I — ток потребления двигателем в амперах, U — напряжение питания в вольтах.

А для схемы «Треугольник» так:

Где Сраб. в микрофарадах, I — ток потребления двигателем в амперах, U — напряжение питания в вольтах.

Если вам известна мощность электродвигателя, то ток потребления несложно рассчитать, воспользовавшись формулой:

I = P/1.73 U η cosφ

Где I — ток потребления в амперах, Р — паспортная мощность двигателя в ваттах (указана на шильдике), U — напряжение сети в вольтах, η — КПД, cosφ — коэффициент мощности.

Пусковой конденсатор должен иметь в 1.5-2 большую емкость чем рабочий. Оба конденсатора должны быть обязательно бумажными (МБГО, МБГП) и рассчитаны на рабочее напряжение как минимум в 1.5 раза превышающее напряжение питания электродвигателя.

Как осуществить реверс двигателя при таком подключении? Схема реверсирования предельно проста — достаточно добавить схему переключатель В1:

И последний вопрос: если схема подключения трехфазного двигателя к одной фазе так проста, зачем вообще классическая схема с тремя фазами? Дело в том, что при использовании обычной сети для таких двигателей, мощности их составляет 50% от номинальной, но тут уже ничего не поделаешь.

Асинхронные трехфазные двигатели, а именно их, из-за широкого распространения, часто приходится использовать, состоят из неподвижного статора и подвижного ротора. В пазах статора с угловым расстоянием в 120 электрических градусов уложены проводники обмоток, начала и концы которых (C1, C2, C3, C4, C5 и C6) выведены в распределительную коробку. Обмотки могут быть соединены по схеме «звезда» (концы обмоток соединены между собой, к их началам подводится питающее напряжение) или «треугольник» (концы одной обмотки соединены с началом другой).

В распределительной коробке контакты обычно сдвинуты — напротив С1 не С4, а С6, напротив С2 — С4.

При подключении трехфазного двигателя к трехфазной сети по его обмоткам в разный момент времени по очереди начинает идти ток, создающий вращающееся магнитное поле, которое взаимодействует с ротором, заставляя его вращаться. При включении двигателя в однофазную сеть, вращающий момент, способный сдвинуть ротор, не создается.

Среди разных способов подключения трехфазных электродвигателей в однофазную сеть наиболее простой — подключение третьего контакта через фазосдвигающий конденсатор.

Частота вращения трехфазного двигателя, работающего от однофазной сети, остается почти такой же, как и при его включении в трехфазную сеть. К сожалению, этого нельзя сказать о мощности, потери которой достигают значительных величин. Точные значения потери мощности зависят от схемы подключения, условий работы двигателя, величины емкости фазосдвигающего конденсатора. Ориентировочно, трехфазный двигатель в однофазной сети теряет около 30-50% своей мощности.

Не все трехфазные электродвигатели способны хорошо работать в однофазных сетях, однако большинство из них справляются с этой задачей вполне удовлетворительно — если не считать потери мощности. В основном для работы в однофазных сетях используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором (А, АО2, АОЛ, АПН и др.).

Асинхронные трехфазные двигатели рассчитаны на два номинальных напряжения сети — 220/127, 380/220 и т.д. Наиболее распространены электродвигатели с рабочим напряжением обмоток 380/220В (380В — для «звезды», 220 — для «треугольника). Большее напряжение для «звезды», меньшее — для «треугольника». В паспорте и на табличке двигателей кроме прочих параметров указывается рабочее напряжение обмоток, схема их соединения и возможность ее изменения.

Обозначение на табличке А говорит о том, что обмотки двигателя могут быть подключены как «треугольником» (на 220В), так и «звездой» (на 380В). При включении трехфазного двигателя в однофазную сеть желательно использовать схему «треугольник», поскольку в этом случае двигатель потеряет меньше мощности, чем при подключении «звездой».

Табличка Б информирует, что обмотки двигателя подсоединены по схеме «звезда», и в распределительной коробке не предусмотрена возможность переключить их на «треугольник» (имеется всего лишь три вывода). В этом случае остается или смириться с большой потерей мощности, подключив двигатель по схеме «звезда», или, проникнув в обмотку электродвигателя, попытаться вывести недостающие концы, чтобы соединить обмотки по схеме «треугольник».

Начала и концы обмоток (различные варианты)

Самый простой случай, когда в имеющемся двигателе на 380/220В обмотки уже подключены по схеме «треугольник». В этом случае нужно просто подсоединить токоподводящие провода и рабочий и пусковой конденсаторы к клеммам двигателя согласно схеме подключения.

Если в двигателе обмотки соединены «звездой», и имеется возможность изменить ее на «треугольник», то этот случай тоже нельзя отнести к сложным. Нужно просто изменить схему подключения обмоток на «треугольник», использовав для этого перемычки.

Определение начал и концов обмоток. Дело обстоит сложнее, если в распределительную коробку выведено 6 проводов без указания об их принадлежности к определенной обмотке и обозначения начал и концов. В этом случае дело сводится к решению двух задач (Но прежде чем этим заниматься, нужно попробовать найти в Интернете какую-либо документацию к электродвигателю. В ней может быть описано к чему относятся провода разных цветов.):

  • определению пар проводов, относящихся к одной обмотке;
  • нахождению начала и конца обмоток.

Первая задача решается «прозваниванием» всех проводов тестером (замером сопротивления). Если прибора нет, можно решить её с помощью лампочки от фонарика и батареек, подсоединяя имеющиеся провода в цепь последовательно с лампочкой. Если последняя загорается, значит, два проверяемых конца относятся к одной обмотке. Таким способом определяются три пары проводов (A, B и C на рисунке ниже) относящихся к трем обмоткам.

Вторая задача (определение начала и конца обмоток) несколько сложнее и требует наличия батарейки и стрелочного вольтметра. Цифровой не годится из-за инертности. Порядок определения концов и начал обмоток показан на схемах 1 и 2.

К концам одной обмотки (например, A) подключается батарейка, к концам другой (например, B) — стрелочный вольтметр. Теперь, если разорвать контакт проводов А с батарейкой, стрелка вольтметра качнется в ту или иную сторону. Затем необходимо подключить вольтметр к обмотке С и проделать ту же операцию с разрывом контактов батарейки. При необходимости меняя полярность обмотки С (меняя местами концы С1 и С2) нужно добиться того, чтобы стрелка вольтметра качнулась в ту же сторону, как и в случае с обмоткой В. Таким же образом проверяется и обмотка А — с батарейкой, подсоединенной к обмотке C или B.

В итоге всех манипуляций должно получиться следующее: при разрыве контактов батарейки с любой из обмоток на 2-х других должен появляться электрический потенциал одной и той же полярности (стрелка прибора качается в одну сторону). Теперь остается пометить выводы одного пучка как начала (А1, В1, С1), а выводы другого — как концы (А2, В2, С2) и соединить их по необходимой схеме — «треугольник» или «звезда» (если напряжение двигателя 220/127В).

Извлечение недостающих концов. Пожалуй, самый сложный случай — когда двигатель имеет соединение обмоток по схеме «звезда», и нет возможности переключить ее на «треугольник» (в распределительную коробку выведено всего лишь три провода — начала обмоток С1, С2, С3) (см. рисунок ниже). В этом случае для подключения двигателя по схеме «треугольник» необходимо вывести в коробку недостающие концы обмоток С4, С5, С6.

Чтобы сделать это, обеспечивают доступ к обмотке двигателя, сняв крышку и, возможно, удалив ротор. Отыскивают и освобождают от изоляции место спайки. Разъединяют концы и припаивают к ним гибкие многожильные изолированные провода. Все соединения надежно изолируют, крепят провода прочной нитью к обмотке и выводят концы на клеммный щиток электродвигателя. Определяют принадлежность концов началам обмоток и соединяют по схеме «треугольник», подсоединив начала одних обмоток к концам других (С1 к С6, С2 к С4, С3 к С5). Работа по выводу недостающих концов требует определенного навыка. Обмотки двигателя могут содержать не одну, а несколько спаек, разобраться в которых не так-то и просто. Поэтому если нет должной квалификацией, возможно, не останется ничего иного, как подключить трехфазный двигатель по схеме «звезда», смирившись со значительной потерей мощности.

Схемы подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть

Обеспечение пуска. Пуск трехфазного двигателя без нагрузки можно осуществлять и от рабочего конденсатора (подробнее ниже), но если электродвигатель имеет какую-то нагрузку, он или не запустится, или будет набирать обороты очень медленно. Тогда для быстрого пуска необходим дополнительный пусковой конденсатор Сп (расчет емкости конденсаторов описан ниже). Пусковые конденсаторы включаются только на время пуска двигателя (2-3 сек, пока обороты не достигнут примерно 70% от номинальных), затем пусковой конденсатор нужно отключить и разрядить.

Удобен запуск трехфазного двигателя с помощью особого выключателя, одна пара контактов которого замыкается при нажатой кнопке. При ее отпускании одни контакты размыкаются, а другие остаются включенными — пока не будет нажата кнопка «стоп».

Реверс. Направление вращения двигателя зависит от того, к какому контакту («фазе») подсоединена третья фазная обмотка.

Направлением вращения можно управлять, подсоединив последнюю, через конденсатор, к двухпозиционному тумблеру, соединенному двумя своими контактами с первой и второй обмотками. В зависимости от положения тумблера двигатель будет вращаться в одну или другую сторону.

На рисунке ниже представлена схема с пусковым и рабочим конденсатором и кнопкой реверса, позволяющая осуществлять удобное управление трехфазным двигателем.

Подключение по схеме «звезда». Подобная схема подключения трехфазного двигателя в сеть с напряжением 220В используется для электродвигателей, у которых обмотки рассчитаны на напряжение 220/127В.

Конденсаторы. Необходимая емкость рабочих конденсаторов для работы трехфазного двигателя в однофазной сети зависит от схемы подключения обмоток двигателя и других параметров. Для соединения «звездой» емкость рассчитывается по формуле:

Для соединения «треугольником»:

Где Ср — емкость рабочего конденсатора в мкФ, I — ток в А, U — напряжение сети в В. Ток рассчитывается по формуле:

Где Р — мощность электродвигателя кВт; n — КПД двигателя; cosф — коэффициент мощности, 1.73 — коэффициент, характеризующий соотношение между линейным и фазным токами. КПД и коэффициент мощности указаны в паспорте и на табличке двигателя. Обычно их значение находится в диапазоне 0,8-0,9.

На практике величину емкости рабочего конденсатора при подсоединении «треугольником» можно посчитать по упрощенной формуле C = 70•Pн, где Pн — номинальная мощность электродвигателя в кВт. Согласно этой формуле на каждые 100 Вт мощности электродвигателя необходимо около 7 мкФ емкости рабочего конденсатора.

Правильность подбора емкости конденсатора проверяется результатами эксплуатации двигателя. Если её значение оказалось больше, чем требуется при данных условиях работы, двигатель будет перегреваться. Если емкость оказалась меньше требуемой, выходная мощность электродвигателя будет слишком низкой. Имеет резон подбирать конденсатор для трехфазного двигателя, начиная с малой емкости и постепенно увеличивая её значение до оптимального. Если есть возможность, лучше подобрать емкость измерением тока в проводах подключенных к сети и к рабочему конденсатору, например токоизмерительными клещами. Значение тока должно быть наиболее близким. Замеры следует производить при том режиме, в котором двигатель будет работать.

При определении пусковой емкости исходят, прежде всего, из требований создания необходимого пускового момента. Не путать пусковую емкость с емкостью пускового конденсатора. На приведенных выше схемах, пусковая емкость равна сумме емкостей рабочего (Ср) и пускового (Сп) конденсаторов.

Если по условиям работы пуск электродвигателя происходит без нагрузки, то пусковая емкость обычно принимается равной рабочей, то есть пусковой конденсатор не нужен. В этом случае схема включения упрощается и удешевляется. Для такого упрощения и главное удешевления схемы, можно организовать возможность отключения нагрузки, например, сделав возможность быстро и удобно изменять положение двигателя для ослабления ременной передачи, или сделав для ременной передачи прижимной ролик, например, как у ременного сцепления мотоблоков.

Пуск под нагрузкой требует наличия дополнительной емкости (Сп) подключаемой на время запуска двигателя. Увеличение отключаемой емкости приводит к возрастанию пускового момента, и при некотором определенном ее значении момент достигает своего наибольшего значения. Дальнейшее увеличение емкости приводит к обратному результату: пусковой момент начинает уменьшаться.

Исходя из условия запуска двигателя под нагрузкой близкой к номинальной, пусковая емкость должна быть в 2-3 раза больше рабочей, то есть, если емкость рабочего конденсатора 80 мкФ, то емкость пускового конденсатора должна быть 80-160 мкФ, что даст пусковую емкость (сумма емкости рабочего и пускового конденсаторов) 160-240 мкФ. Но если двигатель имеет небольшую нагрузку при запуске, емкость пускового конденсатора может быть меньше или, как писалось выше, его вообще может не быть.

Пусковые конденсаторы работают непродолжительное время (всего несколько секунд за весь период включения). Это позволяет использовать при запуске двигателя наиболее дешевые пусковые электролитические конденсаторы, специально предназначенные для этой цели (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Отметим, что у двигателя подключенного к однофазной сети через конденсатор, работающего без нагрузки, по обмотке, питаемой через конденсатор, идет ток на 20-30% превышающий номинальный. Поэтому, если двигатель используется в недогруженном режиме, то емкость рабочего конденсатора следует уменьшить. Но тогда, если двигатель запускался без пускового конденсатора, последний может потребоваться.

Лучше использовать не один большой конденсатор, а несколько поменьше, отчасти из-за возможности подбора оптимальной емкости, подсоединяя дополнительные или отключая ненужные, последние можно использовать в качестве пусковых. Необходимое количество микрофарад набирается параллельным соединением нескольких конденсаторов, исходя из того, что суммарная емкость при параллельном соединении подсчитывается по формуле: Cобщ = C1 + C1 + . + Сn.

В качестве рабочих используются обычно металлизированные бумажные или пленочные конденсаторы (МБГО, МБГ4, К75-12, К78-17 МБГП, КГБ, МБГЧ, БГТ, СВВ-60). Допустимое напряжение должно не менее чем в 1,5 раза превышать напряжение сети.

Сейчас при смене направления вместо фазного провода с одной стороны рабочей обмотки будет подключаться нулевой, а с другой — вместо нулевого фазный.


Переключение системы при противоположном вращении Задействовав клавишу SB2, направляем напряжение первой фазы в катушку, что относится к пускателю КМ1.

Требуемые компоненты Самостоятельное подключение двигателя для реверсивного вращения не вызовет особых сложностей, если руководствоваться приведенной схемой.
Реверсивная схема пускателя

На автомат приходит три разноименные фазы. Как отличить реверсивный пускатель от прямого Реверсивный пускатель — более сложное устройство.

Подобным способом система считается целиком готовой к работе.

Через установленное время срабатывает реле времени РТ.

Однофазные и трехфазные электрические схемы (1-фазная и 3-фазная схема соединения)

Последние новости
  • Прирост до 93% — открытие официального магазина электротехники — Купить сейчас!
  • Скидка 25% на рубашки для электротехники. Ограниченная серия … Забронируйте здесь
  • Получите бесплатное приложение для Android | Загрузите приложение «Электрические технологии» прямо сейчас!
  • ОФИЦИАЛЬНЫЙ МАГАЗИН
  • НАПИШИТЕ ДЛЯ ET
  • РЕКЛАМА
  • ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ
  • СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
  • Главная
  • Учебники
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
  • Подключение
  • ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
  • Новое
  • Электропроводка и установка панели солнечных батарей
  • Схемы подключения батарей
  • 1-фазная и 3-фазная проводка
  • Электропроводка и управление Trending
  • EE ESSENTIALS
    • EE How To Exclusive
    • 03 Trending
    • 03 EE Calculators
    • EE Projects
    • EE Q & A Hot
    • EE MCQs New
    • EE Notes & Articles
    • Анализ электрических цепей
    • EE Symbols New
  • 0 BASIC
    • Basic Concepts
    • Basic Concepts Основы
    • Базовая электроника
    • Электрические формулы и уравнения
    • Монтаж электропроводки
    • Основы переменного тока
    • Переменный ток
    • MCQs с пояснительными ответами
    • Вопросы / ответы EE
  • МАШИНЫ
    • Все двигатели переменного тока
    • Трансформатор
  • POWER
    • Энергетическая система
    • Коэффициент мощности
    • Воздушные линии
    • Защита
    • Возобновляемая и экологически чистая энергия
    • Система солнечных панелей
  • CONTROL Каким образом
  • 000 000 Устранение неисправностей 000 Защита
  • Ремонт
  • Электропитание и управление двигателем
  • EE-Tools, Instruments, Devices, Components & Measurements
  • ELECTRONICS
    • All
    • Basic Electronics
    • Boolean Algebra & Logic Families
    • Combinational Di gital Circuits
    • Цифровая электроника
    • Logic Gates
    • Цепи последовательной логики
    • Сигналы
  • Еще
    • АНАЛИЗ ЦЕПЕЙ
      • Цепи постоянного тока 3
      • Электронные схемы
      • AC
      • Электрические цепи
      • Однофазные цепи переменного тока
      • Программное обеспечение
      • Электрические / электронные символы
      • Калькуляторы EE
    • Резисторы
      • Конденсаторы
      • Индуктивность и магнетизм
      • Электрические / электронные символы
      • Электрическое проектирование
    • Светоизлучающие диоды
    • Green Energy
    • Электроэнергия
    • Освещение
    • Искать
    • Switch skin
    • Menu

    ELECTRICAL TECHNOLOGY

    • Search for
    • Switch skin
    Home > Установка электропроводки > Схемы однофазной и трехфазной электропроводки (1-фазная и 3-фазная проводка) Установка электропроводки Схемы фазовой и трехфазной проводки (1-фазная и 3-фазная проводка)

    • Установка однофазной электрической проводки в доме в соответствии с NEC и IEC
    • Установка трехфазной электрической проводки в доме — IEC и NEC
    • Одно- Установка фазовой электропроводки в многоэтажном здании
    • Установка трехфазной электропроводки в многоэтажном здании
    • Метод пуска трехфазного двигателя звезда-треугольник (Y-Δ) с помощью автоматического пускателя со звезды на треугольник с таймером.
    • Как подключить однофазный счетчик электроэнергии (цифровой или аналоговый счетчик энергии) от источника питания к главному распределительному щиту (MDB)?

    Трехфазные системы и машины — MATLAB и Simulink

    Трехфазная сеть с электрическими машинами

    Двухмашинная система, показанная на этой однолинейной схеме, является основной пример этого раздела:

    Дизель-генератор и асинхронный двигатель на Распределительная сеть

    Эта система состоит из станции (шина B2), имитируемой 1 МВт резистивная нагрузка и нагрузка двигателя (ASM), питаемая при 2400 В от распределительной сети Система 25 кВ через 6 МВА, 25/2.Трансформатор 4 кВ, а от аварийного синхронный генератор / дизельный двигатель (СМ).

    Система 25 кВ смоделирована простым эквивалентным источником R-L (уровень КЗ 1000 МВА, добротность X / R = 10) и 5 ​​МВт нагрузка. Асинхронный двигатель мощностью 2250 л.с., 2,4 кВ, синхронный мощность машины 3,125 МВА, 2,4 кВ.

    Изначально мотор развивает механическую мощность 2000 л.с. дизельный генератор находится в режиме ожидания, не вырабатывая активной мощности. Таким образом, синхронная машина работает как синхронный конденсатор. генерирует только реактивную мощность, необходимую для регулирования 2400 В напряжение на шине В2 на 1.0 о.е. При t = 0,1 с трехфазное замыкание на землю происходит в системе 25 кВ, вызывая размыкание цепи 25 кВ выключатель при t = 0,2 с, и резкое увеличение нагрузки генератора. В переходный период после неисправности и изолирования система мотор-генератор, система возбуждения синхронной машины и регулятор скорости дизельного двигателя реагирует на поддержание напряжения и скорости при постоянном значении.

    Эта система смоделирована в примере power_machines .

    Параметры SM, а также дизельный двигатель и регулятор модели взяты из справочника [1].

    Если вы моделируете эту систему впервые, вы обычно не знаю, каковы начальные условия для SM и ASM начать в устойчивом состоянии.

    Эти начальные условия:

    • Блок SM: Начальные значения отклонения скорости (обычно 0%), угол ротора, величины и фазы токов в статоре обмоток и начальное напряжение возбуждения, необходимое для получения желаемого напряжение на клеммах при заданном расходе нагрузки

    • Блок ASM: начальные значения скольжения, угол ротора, величины и фазы токов в обмотках статора

    Открыть диалоговое окно Синхронная машина и Асинхронная Машинные блоки.Все начальные условия должны быть установлены на 0 , кроме начального напряжения поля СМ и скольжения АСМ, которые задаются по адресу 1 о.у. . Откройте три области наблюдения за SM и сигналов ASM, а также напряжения на шине B2. Запустить симуляцию и соблюдайте первые 100 мсек до появления неисправности.

    При запуске моделирования обратите внимание, что три тока ASM начинаются от нуля и содержат медленно затухающую постоянную составляющую. Машина скорости требуют гораздо больше времени для стабилизации из-за инерции системы двигатель / нагрузка и дизель / генератор.В нашем примере ASM даже начинает вращаться в неправильном направлении, потому что двигатель пусковой момент ниже, чем приложенный момент нагрузки. Остановите симуляцию.

    Список литературы

    [1] Yeager K.E. и Уиллис Дж. Р. «Моделирование Аварийные дизельные генераторы на атомной электростанции мощностью 800 МВт ». IEEE Сделки по конверсии энергии 90 229. Том 8, № 3, сентябрь 1993.

    Load Flow Tool

    Инструмент Load Flow блока powergui использует метод Ньютона-Рафсона и имеет пользовательский интерфейс, который позволяет отображать решение потока нагрузки на всех автобусах.

    Simscape Electric Specialized Power Systems позволяет выполнять два типа нагрузки потоков:

    • Нагрузочный поток прямой последовательности, приложенный к трехфазному система. Напряжения прямой последовательности, а также активная мощность (P) и потоки реактивной мощности (Q) вычисляются на каждой трехфазной шине.

    • Несбалансированный поток нагрузки, приложенный к смеси трехфазных, двухфазные и однофазные системы. Напряжение отдельных фаз и Поток PQ рассчитывается для каждой фазы.

    Для получения дополнительной информации см. power_loadflow .

    Чтобы решить поток нагрузки, вам необходимо определить эти четыре величины на каждой трехфазной или однофазной шине:

    • Введенная полезная активная мощность P и реактивная мощность Q в шину

    • Величина напряжения V и угол V Угол прямой последовательности шины напряжение (напряжение прямой последовательности или фазное напряжение)

    Типы шин

    Важно понимать три типа шин, которые используются инструментом Load Flow для расчета потока нагрузки.Перед решением поток нагрузки, две из вышеуказанных величин известны на каждой шине а два других подлежат определению. Поэтому следующий автобус используются типы:

    • PV-шина — для этого типа шины укажите P и V . Это шина генерации, в которой генератор, такой как источник напряжения или подключена трехфазная синхронная машина. Активная мощность P составляет генерируется и накладывается напряжение на клеммах генератора В, . Решение потока нагрузки возвращает реактивную мощность машины Q , требуется для поддержания величины опорного напряжения В , и угол опорного напряжения Vangle.

    • Шина PQ — На этой шине указанная активная мощность P, и реактивная мощность Q либо вводится в шину (поколение PQ bus) или поглощается нагрузкой, подключенной к этой шине. Решение потока нагрузки возвращает автобус величина напряжения В и угол В Угол .

    • Поворотная шина. Эта шина создает напряжение В, и угол Вангл . Решение потока нагрузки возвращает активная мощность P и реактивная мощность Q , генерируется или поглощается в этой шине, чтобы сбалансировать генерируемую мощность, нагрузки и потери.По крайней мере, одна шина в модели должна быть определена как качающийся автобус, но обычно требуется один качающийся автобус, если вы имеют изолированные сети. Обычно для потока нагрузки прямой последовательности, вы выбираете одну синхронную машину или источник напряжения в качестве шины качания. Для несбалансированного потока нагрузки вы можете выбрать три фазы трехфазного Блок источника напряжения или блоки источника однофазного переменного напряжения как качели автобусы.

    Выполнение анализа потока нагрузки и инициализация модели

    Чтобы выполнить анализ потока нагрузки и инициализировать модель, чтобы что он запускается в устойчивом состоянии:

    1. Определите модели автобусов, используя блоки Load Flow Bus.

    2. Укажите параметры потока нагрузки всех блоков, имеющих параметры потока нагрузки. Эти блоки называются блоками потока нагрузки.

    3. Решите поток нагрузки и, в конечном итоге, интерактивно измените параметры потока нагрузки, пока не будет получено удовлетворительное решение.

    4. Сохранение параметров потока нагрузки и начального значения машины условия в модели.

    Блоки потока нагрузки и блок шины потока нагрузки описаны в следующих разделах.

    Блоки потока нагрузки для потока нагрузки прямой последовательности

    Блоки потока нагрузки являются Simscape Блоки Electric Specialized Power Systems, в которых вы можете указать активную мощность (P) и реактивная мощность (Q) для расчета потока нагрузки прямой последовательности. Это:

    • Асинхронная машина

    • Упрощенная синхронная машина

    • Синхронная машина

    • Трехфазная динамическая нагрузка

    • Трехфазная двухфазная параллельная RLC204 Нагрузка

      Нагрузка

    • Трехфазный программируемый источник напряжения

    • Трехфазный источник

    Вы указываете P и Q на вкладке Load Flow диалоговых окон блока.

    Параметры потока нагрузки трехфазных источников и синхронных Машины. Трехфазные источники и синхронные Блоки машин позволяют контролировать их генерируемые или поглощенные мощности P и Q и их напряжения на клеммах прямой последовательности. Вы можете укажите тип шины генератора как Swing, PV или PQ.

    Параметры потока нагрузки асинхронных машинных блоков. Блок Asynchronous Machine требует спецификации механической мощности Pmec на валу машины.

    Параметры потока нагрузки блоков нагрузки RLC. Вы можете указать блоки нагрузки трехфазного RLC как постоянный импеданс (Z), постоянная мощность PQ или постоянный ток (Я).

    Параметры потока нагрузки блоков динамической нагрузки. Диалоговое окно блока трехфазной динамической нагрузки не имеет вкладки Load Flow . Нагрузка всегда рассматривается как постоянная нагрузка PQ. P и Q — начальные активные и реактивная мощность Po , Qo что вы указать с помощью Активная и реактивная мощность при начальной напряжение параметр. Исходная положительная последовательность Параметр напряжения Vo (Mag и Phase) обновляется в соответствии с к решению потока нагрузки.

    Блоки потока нагрузки для несбалансированного потока нагрузки

    Блоки потока нагрузки являются Simscape Блоки Electric Specialized Power Systems, в которых вы можете указать активную мощность (P) и реактивная мощность (Q) для определения потока нагрузки на каждой фазе каждой шины. Это:

    Вы указываете P и Q на вкладке Load Flow диалоговых окон блока.

    Параметры расхода нагрузки однофазных и трехфазных источников. Блок источника однофазного переменного напряжения позволяет контроль его генерируемой или потребляемой мощности P и Q и его вывода вольтаж. Блок Three-Phase Source позволяет управлять генерируемых или потребляемых мощностей P и Q и напряжений на клеммах для каждая фаза (фазы A, B и C). Для этих двух блоков вы можете указать тип генератора — качели, PV или PQ.

    Параметры потока нагрузки синхронной машины. Блок трехфазной синхронной машины позволяет контроль его генерируемой или потребляемой мощности P и Q (всего фаз A, B и C) и его напряжение на клеммах прямой последовательности. Вы можете указать тип генератора как PV или PQ.

    Параметры потока нагрузки асинхронных машинных блоков. Блок Asynchronous Machine требует спецификации механической мощности Pmec, развиваемой в положительной последовательности на вал машины.

    Параметры потока нагрузки блоков нагрузки RLC. Вы можете указать однофазный и трехфазный RLC Блоки нагрузки: постоянный импеданс (Z), постоянная мощность PQ, или постоянный ток (I). Можно подключать однофазные нагрузки фаза-земля или между фазами. Вы можете подключать трехфазные нагрузки, подключенные в Звезда (заземленная или плавающая) или треугольник.

    Параметры потока нагрузки блоков динамической нагрузки. Диалоговое окно блока трехфазной динамической нагрузки не имеет вкладки Load Flow . Нагрузка всегда рассматривается как постоянная нагрузка PQ.P и Q — начальные активные и реактивная мощность Po , Qo что вы указать с помощью Активная и реактивная мощность при начальной напряжение параметр. Исходная положительная последовательность Параметр напряжения Vo (Mag и Phase) обновляется в соответствии с к решению потока нагрузки.

    Блоки шины потока нагрузки

    Используйте блок шины потока нагрузки чтобы определить автобусы в вашей модели.

    Если вы выполняете поток нагрузки прямой последовательности, вы подключаете нагрузку Блок Flow Bus с параметром Connectors указан как одинарный для любой фазы (A, B, или C) каждого блока потока нагрузки в модели.Когда несколько потоков нагрузки блоки соединены между собой в одних и тех же узлах, только одна нагрузка Блок Flow Bus необходим для идентификации шины.

    Если вы выполняете несбалансированный поток нагрузки, вы подключаете нагрузку Блокировка шины потока ко всем фазам каждого блока потока нагрузки в модель. В зависимости от количества фаз нужно указать соответствующий параметр Connectors , выбрав либо три разъема (ABC), либо два разъема (AB, AC или BC), либо одиночный разъем (A, B или C). Когда подключены несколько блоков потока нагрузки вместе на одних и тех же узлах, только один блок шины потока нагрузки требуется для идентификации автобуса.В отчете о потоке нагрузки каждая шина идентифицируется параметром Идентификация шины за которым следует _a, _b или _c.

    В этих примерах показано использование блоков потока нагрузки и Load Блоки шины потока:

    • power_LFnetwork_5bus показывает прямую последовательность поток нагрузки в системе с пятью шинами.

    • power_13nodeTestFeeder показывает несбалансированный поток нагрузки в системе с 13 шинами (смесь трехфазной, двухфазной, и однофазные шины).

    Пример потока нагрузки прямой последовательности

    В окне команд введите power_LFnetwork_5bus to доступ к модели, содержащей пять блоков шины потока нагрузки и шесть блоков потока нагрузки.

    Блоки шины потока нагрузки показаны оранжевым цветом и блоки потока нагрузки показаны желтым цветом.

    Блоки шины потока нагрузки определяют базу шины напряжения (номинальное среднеквадратичное межфазное напряжение). Они также указывают напряжение на фотоэлектрических шинах или напряжение и угол наклона шин поворота.однажды поток нагрузки решен, блок Шина потока нагрузки отображает величина напряжения прямой последовательности и фазовый угол шины как блок аннотации.

    Тип шины (PV, PQ или Swing) определяется потоком нагрузки блоки подключены к шине. Если у вас несколько блоков потока нагрузки с разными типами (указывается в параметре Тип генератора или в параметре Тип нагрузки ), подключенном к та же шина, инструмент Load Flow определяет результирующий тип шины (качели, PQ или PV).

    В примере power_LFnetwork_5bus Типы автобусов определяются следующим образом:

    Автобус Нагрузка Блоки потока Результирующий тип шины

    B120

    Трехфазный источник 120 кВ
    — Генератор тип = качели

    качели
    V = 1,02 о.е. 0 град.

    (указать напряжение и угол в блоке шины потока нагрузки B120.)

    B13.8

    13,8 кВ 150 МВА Синхронная машина
    — Тип генератора = PV

    3 МВт 2 Мвар RLC Нагрузка
    — Тип нагрузки = постоянная PQ

    PV
    P = 117 МВт
    V = 0,98 pu

    (укажите напряжение в нагрузке B13.8 Блок шины потока.)

    B25_1

    10 МВт, 3 Мвар динамическая нагрузка
    — неявная тип нагрузки = постоянная PQ

    PQ
    P = –10 МВт
    Q = –3 Мвар

    B25_2

    Блок расхода без нагрузки

    PQ
    P = 0 МВт
    Q = 0 Мвар

    генератор 9 МВт
    1.2 Мвар Нагрузка RLC
    — Тип нагрузки = постоянная Z

    PQ
    P = 0 МВт
    Q = 0 Мвар

    (Постоянная нагрузка Z включена в проводимость Ybus матрица.)

    При подключении нескольких исходных блоков действуют некоторые ограничения. и синхронные машины на одной шине:

    • Два генератора колебаний не могут быть подключены параллельно.

    • Свинг-генератор нельзя подключить параллельно с фотоэлектрическим идеальным источником напряжения.

    • Когда подключен источник напряжения качания с сопротивлением RL к фотоэлектрическому генератору поворотная шина автоматически перемещается к идеальному узел подключения источника напряжения за импедансом источника RL.

    • Можно использовать только один фотоэлектрический генератор с конечными пределами добротности. подключен к шине поколения. Однако у вас могут быть другие генераторы PQ. и нагрузки, подключенные к одной шине.

    Для получения дополнительной информации о том, как использовать блок Load Flow Bus в вашей модели см. блок Load Flow Bus справочная страница.

    Использование инструмента потока нагрузки для выполнения анализа потока нагрузки

    После ввода параметров потока нагрузки в шину потока нагрузки блоков и в различных блоках потока нагрузки откройте инструмент потока нагрузки, щелкнув Load Flow кнопка блока powergui. Инструмент отображает сводку данных потока нагрузки модели. В таблице ниже представлены данные найден в модели power_LFnetwork_5bus .

    Обратите внимание, что таблица содержит семь строк, тогда как блоков потока нагрузки всего шесть. в модели.Это связано с тем, что шина B25_2 не подключена ни к одному блоку потока нагрузки. Линия 5 добавлено в таблицу для этого конкретного автобуса, чтобы вы могли видеть все автобусы в списке. вместе с их напряжениями на шинах. Эта шина будет рассматриваться при анализе потока нагрузки как шина PQ с нулями P и Q.

    Первый столбец определяет тип блока. Во втором столбце отображается тип шины блоки потока нагрузки. Следующие четыре столбца содержат идентификационную этикетку шины, Шина базового напряжения, опорное напряжение (в о.е. базового напряжения) и угол напряжения шина потока нагрузки, к которой подключен блок.Следующие столбцы — это P и Q значения, указанные на вкладке Load Flow блоков.

    В последних пяти столбцах отображается текущее решение для потока нагрузки, а также полное имя блока потока нагрузки. На данный момент поток нагрузки еще не выполнен и в столбцах отображаются нулевые значения.

    Параметры потока нагрузки на вкладке Preferences Powergui используются для построения матрицы допустимости сети Ybus и расчета потока нагрузки.База power используется для указания единиц нормализованной матрицы Ybus в pu / Pbase и bus base напряжения. Модель power_LFnetwork_5bus содержит пять шин; следовательно, матрица Ybus будет комплексной матрицей 5×5, оцениваемой на частоте задается параметром Частота (Гц) .

    Алгоритм потока нагрузки использует итеративное решение, основанное на методе Ньютона-Рафсона. Параметр Max итераций определяет максимальное количество итераций.Алгоритм потока нагрузки будет повторяться до тех пор, пока несоответствие P и Q на каждой шине не станет равным. ниже, чем параметр допуска PQ (в pu / Pbase). Сила Несоответствие определяется как разница между полезной мощностью, вводимой в шину генераторы и нагрузки PQ, а также мощность, передаваемая по всем каналам, выходящим из этой шины.

    Чтобы избежать плохо подготовленной матрицы Ybus, вы должны выбрать Base значение параметра power в диапазоне номинальных мощностей и подключенных нагрузок сеть.Для сети электропередачи напряжением от 120 кВ до 765 кВ, 100 Обычно выбирается база MVA. Для торговой сети или небольшого завода, состоящего генераторов, двигателей и нагрузок номинальной мощностью в диапазоне сотен киловатт, лучше адаптирована база мощности 1 МВА.

    Чтобы вычислить поток нагрузки, нажмите кнопку Compute . Поток нагрузки Затем решение отображается в последних пяти столбцах таблицы.

    Чтобы отобразить отчет о потоке нагрузки, показывающий мощность, протекающую по каждой шине, щелкните значок Отчет кнопка.Вы также можете сохранить этот отчет в файл, выбрав указав имя файла в приглашении.

    Отчет начинается с отображения сводки активной и реактивной мощности, показывая общее распределение PQ между генераторами (блоки типа SM и Vsrc), нагрузки PQ (нагрузки RLC типа PQ и DYN нагрузки), шунтирующие постоянные нагрузки Z (нагрузки RLC типа Z и намагничивающие ветви трансформаторы) и нагрузки асинхронных машин (ASM):

     Поток нагрузки сходился за 2 итерации!
                                                     
    РЕЗЮМЕ по подсети №1
                                                     
    Общее поколение: P = 5.61 МВт Q = 25,51 Мвар
    Общая нагрузка PQ: P = 13,00 МВт Q = 5,00 Мвар
    Общая нагрузка Zshunt: P = 0,68 МВт Q = -0,51 Мвар
    Общая нагрузка ASM: P = -8,90 МВт Q = 4,38 Мвар
    Общие потери: P = 0,83 МВт Q = 16,64 Мвар 

    Полные потери Линия представляет разницу между генерациями и нагрузки (тип PQ + тип Z + ASM). Следовательно, он представляет собой потери серии. После этого В итоге, отчет о напряжении и мощности представлен для каждой шины:

     1: B120 V = 1.020 о.е. / 120кВ 0,00 град; Качающийся автобус
            Выработка: P = -114,39 МВт Q = 62,76 Мвар
            PQ_load: P = 0,00 МВт Q = 0,00 Мвар
            Z_shunt: P = 0,25 МВт Q = 0,23 Мвар
       -> B13.8: P = -116,47 МВт Q = 53,89 Мвар
       -> B25_1: P = 1,84 МВт Q = 8,63 Мвар
                                                      
    2: B13,8 В = 0,980 о.е. / 13,8 кВ -23,81 град.
            Выработка: P = 120,00 МВт Q = -37,25 Мвар
            PQ_load: P = 3,00 МВт Q = 2,00 Мвар
            Z_shunt: P = 0.17 МВт Q = 0,17 Мвар
       -> B120: P = 116,83 МВт Q = -39,42 Мвар
                                                      
    3: B25_1 V = 0,998 о.е. / 25 кВ -30,22 град.
            Производство: P = 0,00 МВт Q = 0,00 Мвар
            PQ_load: P = 10,00 МВт Q = 3,00 Мвар
            Z_shunt: P = 0,25 МВт Q = 0,21 Мвар
       -> B120: P = -1,83 МВт Q = -8,44 Мвар
       -> B25_2: P = -8,41 МВт Q = 5,23 Мвар
                                                      
    4: B25_2 V = 0.967 о.е. / 25 кВ -20,85 град.
            Производство: P = 0,00 МВт Q = 0,00 Мвар
            PQ_load: P = -0,00 МВт Q = -0,00 Мвар
            Z_shunt: P = 0,01 МВт Q = -0,03 Мвар
       -> B25_1: P = 8,87 МВт Q = -3,67 Мвар
       -> B575: P = -8,88 МВт Q = 3,70 Мвар
                                                      
    5: B575 V = 0,953 о.е. / 0,575 кВ -18,51 град.
            Производство: P = 0,00 МВт Q = 0,00 Мвар
            PQ_load: P = -0,00 МВт Q = -0,00 Мвар
            Z_shunt: P = 0.01 МВт Q = -1,09 Мвар
       -> ASM: P = -8,90 МВт Q = 4,38 Мвар
       -> B25_2: P = 8,89 МВт Q = -3,29 Мвар 

    Для каждой шины напряжение и угол наклона шины указаны в первой строке. Следующие 3 линии дают PQ, генерируемый на шине (все SM и источники напряжения), PQ, поглощаемый нагрузки типа PQ и PQ, поглощаемые нагрузками типа Z.

    Последние строки, которым предшествует стрелка ( -> ), перечисляют PQ передается на соседние шины, подключенные по линиям, последовательное сопротивление и трансформаторы, а также мощность, потребляемая АСМ.

    Примените решение потока нагрузки к вашей модели

    При выполнении анализа потока нагрузки может потребоваться итерация значениями P, Q, V до тех пор, пока вы не найдете удовлетворительное напряжение на всех шинах. Это может потребовать, например, изменения генерируемой мощности, мощности нагрузки, или компенсация реактивного шунта.

    Чтобы изменить настройку потока нагрузки, необходимо отредактировать параметры блоков потока нагрузки и блоков шины потока нагрузки. Затем нажмите кнопку Обновить , чтобы обновить данные о потоке нагрузки отображаются в виде таблицы.Предыдущее решение для потока нагрузки затем удаляется из таблицы. Нажмите кнопку Compute чтобы получить новое решение для потока нагрузки, соответствующее изменениям, которые вы сделал.

    После получения удовлетворительного потока нагрузки вам необходимо обновить начальные условия модели в соответствии с решением потока нагрузки. Нажмите кнопку Применить к модели для инициализации. машинные блоки модели, а также начальные условия регуляторов, подключенных к машинам.

    Откройте блок нагрузки трехфазного параллельного RLC подключен к B13.8 автобус. Как указано в типе нагрузки во вкладке Load Flow постоянный PQ, номинальный напряжение этого блока изменено на соответствующее напряжение шины 0,98 о.е. Параметр Номинальное фазное напряжение установлено значение (13800) * 0,98 .

    Открыть блок трехфазной динамической нагрузки подключен на автобусе B25_1. Начальное напряжение прямой последовательности Vo равно установлен на [0,998241 о.е. -30,2228 град.] .

    Обратите внимание на то, что значения напряжения и углы, полученные на каждом bus были записаны как аннотации блоков в разделе Load Flow Bus блоки.

    Откройте осциллограф и запустите моделирование.

    Блок трехфазной неисправности был запрограммирован для подачи шестицикловой неисправности на шину B120.

    Обратите внимание на формы сигналов активной мощности SM, скоростей SM и ASM и PQ загрузки DYN и обратите внимание, что моделирование начинается в устойчивом состоянии.

    Пример несбалансированного потока нагрузки

    В командной строке введите power_13NodeTestFeeder, чтобы открыть модель, содержащая 12 блоков шины потока нагрузки и 13 нагрузочных блоки потока. Эта модель представляет собой эталонную сеть, взятую из «Радиальной Подкомитет по анализу распределительной системы Отчет, Энергетическое общество, страницы 908–912, 2001.

    Исходная система тестов содержит 13 узлов. Однако, как модель power_13NodeTestFeeder не включает регулирующий трансформатор, он содержит всего 12 узлов.

    Блоки шины потока нагрузки показаны оранжевым цветом и блоки потока нагрузки показаны желтым цветом.

    Блоки шины потока нагрузки определяют базу шины напряжения (номинальное среднеквадратичное напряжение между фазой и землей). В них указано напряжение на фотоэлектрических шинах или напряжение и угол поворота шин. Однажды поток нагрузки решен, блок Шина потока нагрузки отображает величина напряжения на шине и фазовый угол в виде аннотаций блока.

    Примечание

    По умолчанию аннотации блока установлены в блоке Вкладка Annotation блока Load Flow Bus свойства для отображения величины фазы A (параметр ) и угол фазы A (параметр ). Для отображения фазы Величина и угол B, укажите и , соответственно. Чтобы отобразить величину и угол фазы C, укажите и соответственно.

    Вы также можете удалить некоторые аннотации блоков.В примере power_13NodeTestFeeder , отображается только идентификация шины (параметр ).

    Тип шины (PV, PQ или Swing) определяется потоком нагрузки блоки подключены к шине. Если у вас несколько блоков потока нагрузки с разными типами (указанными в параметре Тип генератора или в параметре Тип нагрузки), подключенном к той же шине, поток нагрузки инструмент определяет тип результирующей шины (качели, PQ или PV). Таблица показывает, как определяются типы автобусов для некоторых моделей автобусов. примера power_13NodeTestFeeder.

    Автобус Нагрузка Блоки потока Результирующий тип шины

    632

    4160 В качели
    — Тип генератора = качели

    632_a = качели V = 1,0210 о.е. -2,49 град.
    632_b = качели V = 1,042 о.е. -121,72 град.
    632_c = качели V = 1.074 pu -121,72 град.

    (Напряжения и углы указаны в блоке шины потока нагрузки «632»)

    633

    Блок потока без нагрузки

    PQ
    633_a -> P = 0 кВт; Q = 0 квар
    633_b -> P = 0 кВт; Q = 0 квар
    633_c -> P = 0 кВт; Q = 0 квар

    634

    634 Yg PQ блок нагрузки
    — Тип нагрузки = постоянный PQ

    PQ
    634_a -> P = 160 кВт; Q = 110 квар
    634_b -> P = 120 кВт; Q = 90 квар
    634_c -> P = 120 кВт; Q = 90 квар

    646

    646_Z нагрузочный блок
    — Тип нагрузки = постоянный Z
    — Подключение нагрузки ‘bc’

    PQ
    646_bc -> P = 0 MW Q = 0 Mvar


    Работа трехфазного асинхронного двигателя переменного тока и его управление с помощью svpwm

    Некоторые из преимуществ, например низкая стоимость, прочная конструкция, менее сложная и простая в обслуживании двигатели переменного тока, поэтому многие промышленные операции выполняются с использованием приводов переменного тока, чем приводы постоянного тока.Асинхронный двигатель переменного тока — это особый тип электродвигателя, имеющий свои типовые характеристики и характеристики с точки зрения запуска, регулирования скорости, защиты и т. Д. Асинхронный двигатель переменного тока

    Благодаря своим характеристикам в широком диапазоне приложений на трехфазные асинхронные двигатели приходится 85 процентов установленной мощности промышленных приводных систем. Давайте обсудим основную информацию об этом двигателе и его специальной технике управления SVPWM.


    Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока

    Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину, которая предназначена для работы от трехфазного источника питания.Этот трехфазный двигатель также называют асинхронным двигателем. Эти двигатели переменного тока бывают двух типов: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом. Принцип действия этого двигателя основан на создании вращающегося магнитного поля.

    Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

    Эти трехфазные двигатели состоят из статора и ротора, между которыми отсутствует электрическое соединение. Эти статор и роторы сконструированы с использованием материалов сердечника с сильным магнитным полем для уменьшения гистерезиса и потерь на вихревые токи.Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

    Рама статора

    может быть изготовлена ​​из чугуна, алюминия или стального проката. Рама статора обеспечивает необходимую механическую защиту и опору для многослойного сердечника статора, обмоток и других устройств вентиляции. Статор снабжен трехфазными обмотками, которые перекрываются друг с другом с фазовым сдвигом 120 градусов, вставленными в щелевые пластины. Шесть концов трех обмоток выведены и подключены к клеммной коробке, так что эти обмотки возбуждаются трехфазной сетью питания.

    Эти обмотки изготовлены из медного провода, изолированного лаком, вставленного в изолированные пластинки с прорезями. Пропитанный лак остается жестким при всех рабочих температурах. Эти обмотки обладают высоким сопротивлением изоляции и высокой устойчивостью к соленой атмосфере, влаге, щелочным парам, маслам, жирам и т. Д. В зависимости от уровня напряжения эти обмотки подключаются по схеме звезды или треугольника.


    Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

    Ротор трехфазного асинхронного двигателя переменного тока отличается для асинхронных двигателей с контактным кольцом и с короткозамкнутым ротором.Ротор с контактным кольцом состоит из тяжелых алюминиевых или медных стержней, закороченных на обоих концах цилиндрического ротора. Вал асинхронного двигателя поддерживается двумя подшипниками на каждом конце, чтобы обеспечить свободное вращение внутри статора и уменьшить трение. Он состоит из стопки стальных пластин, равномерно расположенных пазов, пробитых по его окружности, в которые помещаются неизолированные тяжелые алюминиевые или медные шины.

    Ротор с контактным кольцом состоит из трехфазных обмоток, которые на одном конце соединены звездой, а другие концы выведены наружу и соединены с контактными кольцами, установленными на валу ротора.А для развития высокого пускового момента эти обмотки соединяются с реостатом с помощью угольных щеток. Этот внешний резистор или реостат используется только в период запуска. Когда двигатель набирает нормальную скорость, щетки замыкаются накоротко, и намотанный ротор работает как ротор с короткозамкнутым ротором.

    Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

    Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя
    • Когда двигатель возбуждается от трехфазного источника питания, трехфазная обмотка статора создает вращающееся магнитное поле со смещениями 120 при постоянная величина, вращающаяся с синхронной скоростью.Это изменяющееся магнитное поле разрезает проводники ротора и индуцирует в них ток в соответствии с принципом законов электромагнитной индукции Фарадея. Поскольку эти проводники ротора закорочены, ток начинает течь через эти проводники.
    • При наличии магнитного поля статора проводники ротора размещаются, и поэтому, согласно принципу силы Лоренца, на проводник ротора действует механическая сила. Таким образом, сила всех проводников ротора, то есть сумма механических сил, создает крутящий момент в роторе, который стремится перемещать его в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле.
    • Это вращение проводника ротора можно также объяснить законом Ленца, который гласит, что индуцированные токи в роторе противодействуют причине его возникновения, здесь это противодействие — вращающееся магнитное поле. В результате ротор начинает вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле статора. Если скорость ротора больше скорости статора, то в роторе не будет индуцироваться ток, поскольку причиной вращения ротора является относительная скорость магнитных полей ротора и статора.Эта разность полей статора и ротора называется скольжением. Так трехфазный двигатель называют асинхронной машиной из-за этой относительной разницы скоростей между статором и роторами.
    • Как мы обсуждали выше, относительная скорость между полем статора и проводниками ротора вызывает вращение ротора в определенном направлении. Следовательно, для обеспечения вращения скорость Nr ротора всегда должна быть меньше, чем скорость Ns возбуждения статора, а разница между этими двумя параметрами зависит от нагрузки на двигатель.

    Разница скорости или скольжение асинхронного двигателя переменного тока задается как

    • Когда статор неподвижен, Nr = 0; Таким образом, скольжение становится равным 1 или 100%.
    • Когда Nr находится на синхронной скорости, скольжение становится нулевым; поэтому двигатель никогда не работает с синхронной скоростью.
    • Скольжение трехфазного асинхронного двигателя от холостого хода до полной нагрузки составляет от 0,1% до 3%; вот почему асинхронные двигатели называются двигателями с постоянной скоростью.
    SVPWM Управление трехфазным асинхронным двигателем

    Чаще всего для управления асинхронными двигателями используются приводы на основе инвертора с ШИМ.По сравнению с приводами с фиксированной частотой эти ШИМ-переключатели регулируют как величину напряжения, так и частоту тока, а также напряжение, подаваемое на асинхронный двигатель. Путем изменения сигналов ШИМ, подаваемых на затворы переключателя мощности, количество мощности, передаваемой этими приводами, также изменяется, так что достигается управление скоростью трехфазного асинхронного двигателя.

    SVPWM Управление трехфазным асинхронным двигателем от Edgefxkits.com

    Ряд схем широтно-импульсной модуляции (ШИМ) используется для управления трехфазными двигателями.Но наиболее широко используются синусоидальная ШИМ (SPWM) и пространственно-векторная ШИМ (SVPWM). По сравнению с SPWM, управление SVPWM дает более высокий уровень основного напряжения и пониженное содержание гармоник. Здесь мы представили практическую реализацию этого элемента управления SVPWM с использованием микроконтроллеров 8051.

    В приведенной ниже схеме трехуровневый инвертор напряжения используется для получения трех выходных напряжений в зависимости от напряжения шины постоянного тока. Однофазное питание выпрямлено для подачи питания постоянного тока как на схему микроконтроллера, так и на схемы инвертора.Микроконтроллер 8051 запрограммирован на создание сигналов SVPWM, которые подаются на ИС драйвера затвора.

    Блок-схема SVPWM-управления трехфазным асинхронным двигателем от Edgefxkits.com

    Схема инвертора состоит из шести полевых МОП-транзисторов для обеспечения переменного трехфазного питания, для каждой фазы развернуты два полевых МОП-транзистора. Затворы этих полевых МОП-транзисторов подключены к ИС драйвера затвора. При приеме сигналов ШИМ от драйвера затвора микроконтроллера, полевые МОП-транзисторы переключаются так, что создается переменное выходное напряжение переменного тока.Следовательно, этот переменный переменный ток при изменении напряжения и частоты изменяет скорость двигателя.

    Это основная информация об асинхронном двигателе переменного тока, конструкции и принципах работы. В дополнение к этому, метод SVPWM для управления скоростью двигателя имеет много преимуществ по сравнению с другими методами PWM, как мы видели выше. Если у вас есть сомнения по поводу программирования микроконтроллера для реализации в нем техники SVPWM, вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

    Фото:

    • Асинхронный двигатель переменного тока от wikimedia
    • Трехфазный асинхронный двигатель Конструкция от electronicdesign
    • Асинхронные двигатели с скользящим кольцом и короткозамкнутым ротором от tpub
    • Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя от блога

    Обрыв фазы при отказе в многофазных асинхронных двигателях

    1.Введение

    Многофазные машины были признаны в последние несколько лет привлекательной альтернативой обычным трехфазным. Это связано с их полезностью в той нише, где требуется снижение общей мощности на фазу, а также высокая общая надежность системы и возможность использования многофазной машины в неисправных условиях. Электромобиль и железнодорожная тяга, полностью электрические корабли, более электрические самолеты или ветряные системы генерации энергии являются примерами современных реальных приложений, использующих многофазные машины, большинство из которых используют возможность продолжения работы в неисправных условиях.Среди доступных многофазных машин симметричные пятифазные индукционные машины, вероятно, являются одними из наиболее часто рассматриваемых многофазных машин в недавних исследованиях. Однако другие многофазные машины также использовались в последние несколько лет в связи с разработкой более мощных микропроцессоров. В этой главе анализируется поведение типовых машин с фазой n ( n — любое нечетное число больше 3) при неправильной работе (учитывая наиболее частую неправильную работу, т.е.е. обрыв фазы). Затем полученные результаты будут конкретизированы для 5-фазного случая, где будут представлены некоторые результаты моделирования и экспериментов, чтобы показать поведение всей системы в исправных и неисправных условиях.

    Глава будет организована следующим образом:

    Сначала анализируются различные неисправности многофазной машины. Подробно описаны и объяснены условия неисправности, а также указана заинтересованность многофазной машины в управлении неисправностями. Затем изучается влияние короткого замыкания на обрыв в модели машины.Рассматривается типовая машина с фазой n , где n — любое нечетное число больше трех. Затем анализ конкретизируется для 5-фазной машины, в которой состояние короткого замыкания обрыва фазы управляется с использованием различных методов управления, и полученные результаты сравниваются. Наконец, выводы представлены в последнем разделе главы.

    2. Неисправности в электромеханических многофазных приводах

    Электропривод — это электромагнитное оборудование, подверженное различным электрическим и механическим неисправностям, которые в зависимости от его характера и особых характеристик системы могут привести к ненормальной работе или отключению.Чтобы расширить использование электроприводов в критически важных для безопасности и востребованных приложениях, настоятельно необходима разработка экономичных, прочных и надежных систем. Этот вопрос в последнее время стал одной из последних задач в области проектирования электроприводов [1]. Следовательно, отказоустойчивость, которую можно определить как способность обеспечивать надлежащее отслеживание заданной скорости или крутящего момента в электроприводе в ненормальных условиях, была рассмотрена в трехфазных электроприводах с учетом различных подходов к проектированию и исследованиям, включая резервное оборудование. и крупногабаритные конструкции, ведущие к эффективным и жизнеспособным, но дорогостоящим решениям для устранения неисправностей.Отказоустойчивость трехфазных приводов при различных типах неисправностей является жизнеспособной и зрелой областью исследований, в которой производительность привода и возможности управления гарантируются за счет дополнительного оборудования [1]. Однако это не относится к области многофазных приводов, несмотря на большее количество фаз, которыми обладает многофазная машина, что способствует ее более высокой отказоустойчивости по сравнению с обычными трехфазными приводами. Многофазные приводы не нуждаются в дополнительном электрическом оборудовании для управления работой после отказа, требуя только надлежащих методов управления после отказа для продолжения работы [2].Поэтому они идеальны для тяговых и аэрокосмических применений по соображениям безопасности или на морских ветряных электростанциях, где корректирующее обслуживание может быть затруднено в плохих погодных условиях [3-6].

    Рисунок 1.

    Типы неисправностей на пятифазном приводе.

    Неисправности в электромеханическом приводе также можно классифицировать в зависимости от характера (электрический или механический), местоположения или влияния, которое они оказывают на систему в целом (обратите внимание, что различные типы неисправностей могут привести к одному и тому же ненормальному поведению машины).Наиболее распространенная классификация неисправностей электроприводов определяет три основные группы неисправностей, которые могут возникнуть в электроприводе. Преобразователь энергии, электронные датчики (тока, температуры, скорости и напряжения) и электрическая машина определяют основные неисправности в электроприводе, как показано на Рисунке 1. Эти неисправности подробно описаны ниже.

    1. Неисправности электрических машин, которые могут быть вызваны электрическими или механическими проблемами / нагрузками и подразделяются следующим образом [7-11]:

    2. Неисправности статора: обрыв или короткое замыкание одного или нескольких статоров фазные обмотки.Эти виды неисправностей возникают из-за механического повреждения соединений, вызванного нарушением изоляции, экстремальных электрических условий эксплуатации (высокие температуры в сердечнике статора или обмоток, пусковые напряжения, работа при повышенном или пониженном напряжении, электрические разряды, несбалансированное напряжение статора) или несоответствующие условия окружающей среды (загрязнение, загрязнение масла и влаги) [10-12], что приводит к межвитковым замыканиям [12], коротким замыканиям между обмотками статора [13] и различным фазам обмоток [10-11], что может привести к дальнейшему размыканию -фазные замыкания одной или нескольких фазных обмоток [14-15].

    3. Неисправности ротора: короткое замыкание обмотки возбуждения ротора, сломанные стержни ротора и трещины на концевых кольцах ротора. Они вызваны электрическими (короткое замыкание обмоток ротора) или механическими (сломанные стержни и трещины в кольцах ротора). Эти типы неисправностей возникают из-за термического напряжения (работа привода в условиях перегрузки и несбалансированной нагрузки), электромагнитного напряжения, производственных проблем, динамического напряжения от крутящего момента вала, условий окружающей среды и усталости механических частей [10-11].

    4. Неравномерность воздушного зазора из-за проблем статического или динамического эксцентриситета.Эксцентриситет вызван производственными и конструктивными ошибками, которые приводят к неравномерному воздушному зазору между статором и ротором, что приводит к неуравновешенным радиальным силам и возможному контакту ротор-статор [10]. Статический эксцентриситет появляется, когда положение неравенства воздушного зазора фиксировано, тогда как динамический эксцентриситет возникает, когда центр ротора не выровнен должным образом в центре вращения, а положение воздушного зазора не вращается одинаково.

    5. Неисправности подшипников, которые в основном вызваны ошибками при сборке (несоосность подшипников), которые приводят к вибрации подшипника, вызывающей воздействие на вал [16].

    6. Неисправности изогнутого вала, похожие на неисправности динамического эксцентриситета [10]. Эти неисправности появляются, когда происходит силовой дисбаланс или несоосность нагрузки машины, что приводит к вибрации машины и дальнейшему отказу машины [11].

    Статистически наиболее частыми неисправностями в электрических машинах являются отказы подшипников, неисправности обмотки статора, поломка стержня ротора, неисправности вала и муфты, трещины на концевых кольцах ротора и эксцентриситет воздушного зазора [7-9], приводящие к несимметричные токи и напряжения статора, появление определенных гармоник в фазных токах, общие колебания и уменьшение крутящего момента, вибрация машин, шум, перегрев и снижение КПД [10-11].

    1. Неисправности датчика. Электрические приводы обычно включают в себя датчики скорости, напряжения и тока для целей управления и защиты (Рисунок 1). В случае многофазного привода стандартные методы FOC и прогнозирующего управления требуют измерения скорости и не менее n-1 (для n -фазного привода) измерений тока, чтобы гарантировать надлежащее управление. В случае ненормальной работы датчика, несуществующие или неточные сигналы могут снизить производительность системы или привести к полному отказу привода [17-20].Неисправности датчиков в основном анализировались для трехфазных приводов, и недавние работы также рассматривали этот тип неисправностей для многофазного случая [21-23]. Обратите внимание, что в зависимости от неисправного датчика (например, напряжения, тока или скорости в промежуточном контуре) эффект в обычном трехфазном или многофазном приводе в основном одинаков. В любом случае, анализ такого рода неисправностей в основном сосредоточен на работе только с одним неисправным датчиком из-за малой вероятности неисправности более чем одного датчика [24], что может включать неисправности датчиков тока и скорости, которые являются наиболее важными в электрические приводы.Основная причина этого в том, что высокопроизводительные приводы основаны на контроллерах скорости и тока с обратной связью и, следовательно, на датчиках скорости и тока. Любое изменение или систематическая ошибка в измеряемых величинах может привести к мгновенным потребляемым управляющим воздействиям мощности, подвергая всю систему возможному электрическому напряжению [17].

    2. Неисправности преобразователя мощности. Наиболее частыми типами неисправностей электроприводов являются неисправности, связанные с преобразователем мощности [25]. Неисправности силового преобразователя графически представлены на рисунке 1 и могут быть дополнительно классифицированы как неисправность одиночного переключателя короткого замыкания, неисправность одиночного переключателя разомкнутой цепи, короткое замыкание фазового звена, дефект разомкнутого контура фазы или разрыв цепи ошибка [2].Эти типы неисправностей в основном вызваны выгоранием полупроводника или отказом полупроводникового драйвера, заставляя полупроводник оставаться в постоянном состоянии ВКЛ или ВЫКЛ. В результате силовой преобразователь может либо полностью потерять фазу (также называемую обрывом фазы), либо физически поддерживать количество фаз и протекание тока, но потерять определенные возможности управления на одном или обоих полупроводниках определенной фазы. Таким образом, конфигурация электропривода меняется, и послеаварийный электропривод можно рассматривать как совершенно другую систему [26].

    Фазовое резервирование, которым обладают многофазные приводы, позволяет управлять ошибочной работой без необходимости в дополнительном оборудовании, в зависимости от конкретной конфигурации электрической машины. Методы послеаварийного управления используют дополнительные степени свободы многофазной системы для поддержания круговой магнитодвижущей силы (MMF) и достижения желаемых заданных значений скорости или крутящего момента. В зависимости от типа неисправности и характеристик электропривода при работе после отказа применяются различные стратегии управления после отказа, конфигурация привода и соединения обмоток электрических машин.Например, в случае короткого замыкания предлагаемые стратегии управления отказами основаны на управлении доступными четырьмя исправными фазами в пятифазном приводе, поддержании работы за счет более высоких потерь в фазной обмотке статора и пульсаций крутящего момента [27]. . Тем не менее, это увеличение пульсаций крутящего момента регулируется в двойном трехфазном приводе [13], поддерживающем работу после отказа с одним трехфазным приводом при коротком замыкании и компенсирующем тормозной момент с помощью исправного трехфазного привода [28].Включение вспомогательных полупроводников в обмотки электрических машин для перехода от короткого замыкания к обрыву цепи или обрыву фазы также рассматривалось в [29], где выходной крутящий момент без пульсаций был получен с помощью соответствующий контроль оставшихся четырех здоровых фаз. В результате многофазный электропривод может управлять различными типами неисправностей, но за счет дополнительного электронного оборудования, как в обычном трехфазном случае. Различные соединения обмоток также были рассмотрены для однофазных и коротких замыканий в двухфазной трехфазной машине, оценив влияние гармоник, полученных в потерях и крутящем моменте машины, и оценив ее характеристики в различных рабочих условиях [30].Аналогичный подход применялся также для обрывов фазы и обрыва линии, когда рассматривались различные топологии привода или соединения обмоток машины. В одном исследовании [3] шестифазный привод был разработан для того, чтобы независимо управлять каждой фазой трехфазной машины при различных типах неисправностей, и его жизнеспособность была заявлена ​​как имитация короткого замыкания в линии с разомкнутой цепью. Пятифазные машины, учитывающие пяти- и звездообразное соединение обмоток, также сравниваются в другом исследовании [30], где компоненты основной гармоники и третьей гармоники используются для управления послеаварийной работой электропривода.Доступный крутящий момент увеличивается, а колебания крутящего момента и потери уменьшаются. Сделан вывод, что пятиобмоточное соединение приводит к повышению отказоустойчивости из-за большего количества фаз холостого хода, которые оно может выдержать (три коротких замыкания в пятифазном приводе).

    Но менеджмент отказов включает не только методы контроля после отказа. Он разделен на четыре различных состояния, а именно: возникновение неисправности, обнаружение неисправности, локализация неисправности и, наконец, управление после неисправности или операция отказоустойчивого управления.Были предложены различные методы обнаружения неисправностей и изоляции неисправностей, основанные на конкретных характеристиках электропривода, чтобы гарантировать надлежащее поведение после неисправности. Затем реализуется надлежащий метод контроля после сбоя для поддержания правильного отслеживания ссылок. Эта глава книги будет сосредоточена только на контроллере после сбоя, и методы обнаружения и изоляции сбоев не будут рассматриваться.

    3. Анализ обрыва фазы в многофазных приводах с нечетным числом фаз

    В этом разделе изучается наиболее распространенная ошибка — обрыв фазы.Способность многофазной машины управлять работой при отказе заключается в большем количестве фаз и в большем количестве независимых переменных, которые моделируют систему. Проанализирована модель многофазной машины. Анализ проводится для типовой многофазной машины. Затем представлены уравнения моделирования многофазного привода n n при разомкнутой фазе короткого замыкания, подчеркивая их влияние на исправную модель, чтобы понять наложенные ограничения на разработку методов управления после отказа.

    В первую очередь исследуется модель индукционной машины с одной нейтралью n . Машину можно смоделировать с помощью набора уравнений равновесия фазных напряжений статора и ротора, относящихся к фиксированной системе отсчета, связанной со статором следующим образом:

    [Vs] = [Rs] · [Is] + ddt [λs] = [RS] · [Is] + p · ([Lss] · [Is] + [Lsr (θ)] · [Ir]) E1 [Vr] = [Rr] · [Ir] + ddt [λr] = [Rr] · [ Ir] + p · ([Lrr] · [Ir] + [Lrs (θ)] · [Is]) E2

    Где θ представляет электрическое угловое положение ротора относительно статора, и вращается с электрической скоростью ротора ωr.Матрицы напряжения, тока и потока представлены формулами (3) — (8). Обратите внимание, что компоненты ротора напряжения (4) равны нулю.

    [Vs] = [vasvbsvcsvdsves ⋯ vns] TE3 [Vr] = [varvbrvcrvdrver ⋯ vnr] TE4 [λs] = [λasλbsλcsλdsλes ⋯ λns] TE5 [λr] = [λarλbrλcrλdrλer Power λ003] Панели OEM

    Как работает электрическая энергия?

    Если вы не разбираетесь в электричестве, подумайте о трехфазной и однофазной электроэнергии как о чем-то более простом для визуализации, например о механической энергии.Они очень разные, но оба передают мощность за счет давления (силы) и потока (скорости). В обоих случаях мощность рассчитывается умножением давления (силы) на расход (скорость).

    В механической мощности многие термины описывают давление или силу (фут-фунты, фунты на квадратный дюйм и т. Д.), А многие термины описывают скорость или поток (скорость вращения, галлоны в минуту и ​​т. Д.). В электроэнергетике один термин описывает давление или силу (напряжение), а два термина описывают скорость или расход (ток и амперы).

    Раньше постоянный ток (DC), когда мощность течет в одном направлении, как водяной шланг, был стандартом для подачи электроэнергии. Теперь переменный ток (AC), при котором поток энергии постоянно меняется, является стандартом для подачи электроэнергии.

    Стандарт подачи электроэнергии изменен с постоянного тока (DC) на переменный ток (AC), потому что переменного тока (AC) обеспечивает более эффективную передачу электроэнергии на большие расстояния .

    • В США 60 Гц (циклов в секунду) — это частота переменного тока.
    • В некоторых странах частота переменного тока составляет 50 Гц (циклов в секунду).

    Что такое однофазное питание?

    Если вы не разбираетесь в электричестве, подумайте об 1 (однофазной) мощности как о велосипеде, где только одна нога (фаза) нажимает на одну педаль, вращающуюся вокруг оси коленчатого вала (нейтраль).

    1. Механически мощность рассчитывается как давление ног (фут-фунты), умноженное на скорость (скорость вращения).
    2. Электрически мощность рассчитывается как сила (напряжение) опоры, умноженная на расход (ток).

    Однофазное питание — это двухпроводная силовая цепь переменного тока. Большинство людей используют его каждый день, потому что это самая распространенная электрическая цепь в домашних условиях, которая питает их свет, телевизор и т. Д. Обычно есть один провод питания и один нейтральный провод, и мощность течет между проводом питания (через нагрузку) и нейтральным проводом.

    • В США 120 В — это стандартное однофазное напряжение с одним проводом питания 120 В и одним нейтральным проводом.
    • В некоторых странах 230 В является стандартным однофазным напряжением с одним проводом питания 230 В и одним нейтральным проводом.

    Что такое 2-фазное питание (двухфазное / разделенное)?

    Если вы не разбираетесь в электричестве, подумайте о двухфазной мощности (Dual / Split), как о велосипеде, где одна нога (фаза) может нажимать на одну педаль, или обе ноги (фазы) могут нажимать на обе педали (на 180 градусов из фаз друг с другом), вращающихся вокруг оси коленчатого вала (нейтраль).

    1. Механически мощность рассчитывается как давление ног (фут-фунты), умноженное на скорость (скорость вращения).
    2. Электрически мощность рассчитывается как сила (напряжение) опоры, умноженная на расход (ток).

    Двухфазное питание или двухфазное питание также является однофазным, поскольку оно представляет собой двухпроводную схему питания переменного тока. В США это стандартная бытовая схема электропитания с двумя (фаза A, фаза B) проводом питания 120 В (сдвиг по фазе на 180 градусов), например, две велосипедные педали и один нейтральный провод. Эта схема используется в большинстве домашних хозяйств США из-за ее гибкости.

    • Маломощные нагрузки (освещение, телевизор и т. Д.) С питанием от одной из (2) цепей питания 120 В
    • Нагрузки большой мощности (водонагреватели, компрессоры переменного тока) с питанием от (1) цепи питания 240 В

    Что такое 3 (трех) фазное питание?

    Если вы не разбираетесь в электричестве, подумайте о 3 (трех) фазах питания как о трехцилиндровом двигателе, в котором три поршня (фазы), расположенные (на 120 градусов не совпадающие по фазе друг с другом), вращаются вокруг оси коленчатого вала (нейтраль).

    1. С механической точки зрения я не знаю, как рассчитать мощность.
    2. Электрически мощность рассчитывается как сила (напряжение) в цилиндре, умноженная на расход (ток), умноженная на 1,732 (квадратный корень из 3).

    Трехфазное питание — это трехпроводная схема питания переменного тока. В большинстве коммерческих зданий США используется трехфазная 4-проводная схема питания 208Y / 120 В из-за ее плотности мощности и гибкости. По сравнению с однофазной, трехфазная схема питания обеспечивает в 1,732 раза (квадратный корень из 3) больше мощности при том же токе и обеспечивает (7) силовые цепи.

    • Маломощные нагрузки (освещение и т. Д.), Запитываемые от любой из (3) однофазных силовых цепей 120 В
    • Нагрузки средней мощности (водонагреватели и т. Д.) С питанием от любой из (3) однофазных цепей питания 208 В
    • Нагрузки большой мощности (системы HVAC и т. Д.), Запитанные от (1) трехфазной цепи питания 208 В

    Большинство промышленных предприятий США используют трехфазную 4-проводную схему питания 480Y / 277V из-за ее удельной мощности.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *